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- 2021-05-13 发布
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2015年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试(北京卷)
6.下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是( )
A.火药使用
B.粮食酿酒
C.转轮排字
D.铁的冶炼
7.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性:H2SO4>H3PO4 B.非金属性:Cl>Br
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2 D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
8.下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( )
硝酸盐
亚硝酸盐
雷电作用
人工固氮
固氮作用
(豆科植物的根瘤)
动物排泄
及遗体
动物摄取
植物遗体
被细菌
分解
氨或铵盐
制造蛋白质
大气中
的氮
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
9.最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
状态Ⅰ
状态Ⅱ
状态Ⅲ
能量
反应过程
状态Ⅰ 状态Ⅱ 状态Ⅲ
表示C 表示O 表示催化剂
下列说法正确的是( )
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
n I I + n CH2=CH CH=CH2 +(2n-1)HI
I CH
CH H
2n
PPV
催化剂
10.合成导电高分子材料PPV的反应:
下列说法正确的是( )
A.合成PPV的反应为加聚反应
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
CH2=CH CH=CH2
C. 和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
11.某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
B.该消毒液的pH约为12:ClO-+H2OHClO+OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:
2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:
CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO
12.在通风橱中进行下列实验:
Ⅰ
Fe 稀HNO3
Ⅱ
Fe 稀HNO3
插入Cu
Fe 稀HNO3
Cu
Ⅲ
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2=2NO2
B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
25.(17分)
“张—烯炔环异构化反应”被《Name Reactions》收录,该反应高效构筑五元环状化合物:
R—C≡C—C
O—CH2 H2C—R″
HC=C
O
R′
C—CH
R—CH
C=CH
O
O
C
CH2
R′ R″
铑催化剂
(R、R′、R″表示氢、烷基或芳基)
合成五元环有机化合物J的路线如下:
铑催化剂
C
C7H6O
D
C2H4O
F
C9H8O2
A
C3H4
Ⅰ
C13H12O2
N
C4H8O
M
E
G
H
[O]
H2
B
碱
试剂a
i.试剂b
ii.H+
催化剂
酯化反应
加成反应
催化剂
O
C—CH
HC=CH2
CH2
—CH
O
C
J
已知:—C—H + —CH2—C—H H—C=C—CHO + H2O
碱
O
O
⑴A属于炔烃,其结构简式是 。
⑵B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30。B的结构简式是 。
⑶C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物。E中含有的官能团是 。
⑷F与试剂a反应生成G的化学方程式是 ;试剂b是 。
⑸M和N均为不饱和醇。M的结构简式是 。
⑹N为顺式结构,写出N和H生成I(顺式结构)的化学方程式 。
26.(12分)
氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高
效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
O2
SO2
H2SO4
H2O
I2
HI
H2
反应Ⅱ
反应Ⅰ
反应Ⅲ
⑴反应Ⅰ的化学方程式是 。
⑵反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。
①根据上述事实,下列说法正确的是 (选填序号)。
a.两层溶液的密度存在差异
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
③经检测,H2SO4层中c(H+) : c(SO)=2.06 : 1。其比值大于2的原因是 。
⑶反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550 kJ·mol-1
它由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) △H=+177 kJ·mol-1
ii.SO3(g)分解。
O
100
X
L1
L2
SO3平衡转化率/%
L(L1、L2)、X可分别代表压强和温度。下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由: 。
27.(14分)
研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
⑴溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在。其中HCO占95%。写出CO2溶于水产生HCO的方程式 。
⑵在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳。
CO2
海洋表面
HCO
光合作用
钙化作用
CaCO3 (CH2O)x
①写出钙化作用的离子方程式: 。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。18O标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:
光能
叶绿体
+ (CH2O)x+x18O+xH2O
⑶海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳,可采用如下方法:
①气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并碱液吸收(装置示意图如下)。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
N2
z mL海水(未酸化) NaOH吸收液
②滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3,在用x mol·L-1 HCl溶液滴定,消耗y mL HCl溶液。海水中溶解的无机碳的浓度= mol·L-1。
⑷利用如图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。
电源
+
-
pH<6的海水
电源
H2O
H2O
a室
b室
c室
阳离子膜
(只允许阳离子通过)
海水
(pH≈8)
①结合方程式简述提取CO2的原理: 。
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是
是 。
28.(15分)
为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究
“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+相互转化,实验如下:
实验Ⅰ
实验Ⅱ
3 mL 0.005 mol·L-1
KI溶液
3 mL 0.005 mol·L-1
Fe2(SO4)3溶液(pH约为1)
数滴0.01 mol·L-1
AgNO3溶液
1 mL 1 mol·L-1
FeSO4溶液
1 mL H2O
棕黄色溶液 分成三等份
产生黄色沉淀,溶液褪色 溶液变浅 溶液变浅,比略ii深
i. ii. iii.
⑴待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ,目的是使实验Ⅰ的反应达到 。
⑵iii是ii的对比实验,目的是排除ii中 造成的影响。
0
G
K
a b
0.01 mol·L-1
KI溶液
0.005 mol·L-1
Fe2(SO4)3溶液
(pH约为1)
盐桥
⑶i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:
。
⑷根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+
向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致
I-的还原性弱于Fe2+,用右图装置(a、b均为石
墨电极)进行实验验证。
①K闭合时,指针向右偏转,b作 极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左
管中滴加0.01 mol·L-1 AgNO3溶液。产生的现
象证实了其推测。该现象是 。
⑸按照⑷的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因。
①转化的原因是 。
②与⑷实验对比,不同的操作是 。
⑹实验Ⅰ中,还原性:I->Fe2+;而实验Ⅱ中,还原性: Fe2+>I-。将⑶和⑷、⑸作对比,得出的结论是 。
答案
6.C 7.D 8.A 9.C 10.D 11.B 12.C
25.(17分)
⑴CH3C≡CH ⑵HCHO ⑶碳碳双键、醛基
—CH=CH—COOH + Br2
—CH-CH—COOH
Br Br
⑷ NaOH醇溶液
⑸CH3C≡CCH2OH
—C≡C—COOH +
—C≡C—COOCH CH3 + H2O
C=C
H H
催化剂
C=C
H H
HOH2C CH3
⑹
26.(12分)
⑴SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI
⑵①a、c ②观察颜色,颜色深的是HI层,颜色浅的是H2SO4层
③H2SO4层中含有少量HI
⑶①压强
②L1<L2
SO3(g)分解的热化学方程式为2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) △H=+196kJ·mol-1,当压强一定时,温度升高,平衡转化率增大。
27.(14分)
⑴CO2+H2OH2CO3、H2CO3H++HCO
⑵①2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O
②xCO2 2xH218O
H2SO4溶液
z mL海水(未酸化)
⑶① ②
⑷①a室:2H2O―4e―=4H++O2↑,通过阳离子膜进入b室,发生反应:
H++HCO=CO2↑+H2O
②c室的反应:2H2O+2e―=2OH-+H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH
28.(15分)
⑴化学平衡状态 ⑵溶液稀释对颜色变化
⑶加入Ag+发生反应:Ag++I-=AgI↓,c(I-)降低;或增大 c(Fe2+),平衡均逆向移动
⑷①正 ②左管产生黄色沉淀,指针向左偏转
⑸①Fe2+随浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-
②向右管中加入1 mol·L-1 FeSO4溶液
⑹该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向