2025年高中化学竞赛冲刺模拟卷五

2025年高中化学竞赛冲刺模拟卷五一、选择题（每题2分，共10分）下列关于化学反应自发性的判断，正确的是（）A.ΔH<0的反应一定自发进行B.ΔS>0的反应一定自发进行C.ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发D.自发反应一定是放热反应用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液，若滴定终点时pH突跃范围为4.3~9.7，则选用的指示剂应为（）A.甲基橙（变色范围3.1~4.4）B.酚酞（变色范围8.2~10.0）C.甲基红（变色范围4.4~6.2）D.石蕊（变色范围5.0~8.0）某配合物的化学式为[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂，下列说法错误的是（）A.中心离子为Co³⁺B.配位数为6C.外界离子为Cl⁻D.配位原子为N和Cl下列有机反应中，属于亲核取代反应的是（）A.乙烯与溴的加成反应B.苯的硝化反应C.乙醇的分子内脱水反应D.溴乙烷与NaOH水溶液的反应已知某元素的基态原子价电子排布式为4d¹⁰5s¹，该元素在周期表中的位置是（）A.第五周期ⅠB族B.第五周期Ⅷ族C.第四周期ⅠB族D.第四周期Ⅷ族二、填空题（每空1分，共15分）写出下列物质的化学式：（1）重晶石________；（2）胆矾________；（3）高铁酸钾________。反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)的ΔH=-196.6kJ/mol，升高温度时，平衡常数K值________（填“增大”“减小”或“不变”），平衡向________方向移动。某原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，该元素的原子序数为________，位于周期表第________周期________族。用价层电子对互斥理论预测：（1）NH₃分子的空间构型为________；（2）SO₄²⁻的空间构型为________。0.1mol/LCH₃COOH溶液中，加入少量CH₃COONa固体后，溶液的pH值________（填“增大”“减小”或“不变”），电离度α________（填“增大”“减小”或“不变”）。三、简答题（每题5分，共20分）简述氢键的形成条件及对物质性质的影响（至少举两例）。答案：条件：氢与电负性大、半径小的原子（N/O/F）成键。影响：H₂O沸点高于H₂S；DNA双螺旋结构稳定。用杂化轨道理论解释CH₄分子的空间构型及C原子的杂化类型。答案：C原子sp³杂化，4个杂化轨道与H形成σ键，构型正四面体。写出下列反应的主要产物：（1）CH₃CH₂OH在浓硫酸作用下加热至170℃；（2）苯酚与浓溴水反应。答案：（1）CH₂=CH₂；（2）2,4,6-三溴苯酚。解释为何H₂O的沸点（100℃）远高于H₂S的沸点（-60.7℃）。答案：H₂O分子间存在氢键，H₂S分子间无氢键。四、计算题（共20分）（8分）将2.00g某金属氧化物MO溶于50.00mL1.00mol/LHCl溶液中，过量的HCl用0.500mol/LNaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液20.00mL。求：（1）与MO反应的HCl的物质的量；（2）MO的摩尔质量；（3）金属M的相对原子质量。答案：（1）n(HCl)总=0.0500L×1.00mol/L=0.0500mol，n(NaOH)=0.0200L×0.500mol/L=0.0100mol，与MO反应的n(HCl)=0.0500-0.0100=0.0400mol；（2）MO+2HCl=MCl₂+H₂O，n(MO)=0.0400mol/2=0.0200mol，M(MO)=2.00g/0.0200mol=100g/mol；（3）M的相对原子质量=100-16=84。（12分）已知298K时，反应N₂O₄(g)⇌2NO₂(g)的平衡常数Kp=0.15atm。在密闭容器中加入1.0molN₂O₄，反应达到平衡时总压为1.0atm。（1）计算平衡时N₂O₄和NO₂的分压；（2）计算N₂O₄的分解率；（3）若将容器体积压缩至原来的1/2，重新达到平衡后，N₂O₄的分解率如何变化？简述理由。答案：（1）设平衡时N₂O₄分压为p，则NO₂分压为(1.0-p)，Kp=(1.0-p)²/p=0.15，解得p=0.80atm，NO₂分压=0.20atm；（2）分解率α=(0.20/2)/1.0×100%=10%；（3）分解率减小，体积压缩压强增大，平衡逆向移动。五、结构分析题（共15分）（7分）某离子晶体的晶胞结构如图所示（阳离子用●表示，阴离子用○表示），晶胞参数a=5.64Å。（1）写出该晶体的化学式（阴、阳离子个数比）；（2）计算晶胞中阳离子的配位数；（3）若该晶体的摩尔质量为78g/mol，计算其晶体密度（NA=6.02×10²³mol⁻¹，1Å=10⁻¹⁰m）。答案：（1）阳离子个数=8×1/8+6×1/2=4，阴离子个数=12×1/4+1=4，化学式AB（1:1）；（2）配位数=6；（3）ρ=m/V=4×78g/mol/(6.02×10²³mol⁻¹×(5.64×10⁻⁸cm)³)=2.2g/cm³。（8分）某有机化合物的分子式为C₄H₈O₂，红外光谱显示分子中含有酯基，核磁共振氢谱有三组峰，峰面积比为3:2:3。（1）推断该化合物的结构简式；（2）写出其所有同分异构体（不考虑立体异构）。答案：（1）CH₃COOCH₂CH₃（乙酸乙酯）；（2）HCOOCH₂CH₂CH₃、HCOOCH(CH₃)₂、CH₃CH₂COOCH₃。六、实验题（共15分）（15分）实验室用如图所示装置制备乙酸乙酯（部分夹持装置略）。（1）写出制备乙酸乙酯的化学方程式；（2）装置中饱和Na₂CO₃溶液的作用是什么？（3）实验时，若温度过高（超过140℃），可能产生的副产物是什么？（4）反应结束后，分离出乙酸乙酯的操作名称是什么？（5）若用8.0g乙酸和10.0g乙醇反应，实际得到乙酸乙酯6.5g，计算该反应的产率（保留两位有效数字）。答案：（1）CH₃COOH+CH₃CH₂OH⇌CH₃COOCH₂CH₃+H₂O（浓硫酸作催化剂、加热）；（2）中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯溶解度；（3）乙醚（CH₃CH₂OCH₂CH₃）；（4）分液；（5）n(乙酸)=8.0g/60g/mol≈0.133mol，n(乙醇)=10.0g/46g/mol≈0.217mol，乙酸过量，理论产量=0.133mol×88g/mol≈11.7g，产率=6.5g/11.7g×100%≈56%。七、综合题（共20分）（20分）工业上以黄铁矿（主要成分为FeS₂）为原料生产硫酸的流程如下：黄铁矿→煅烧→SO₂→催化氧化→SO₃→吸收→发烟硫酸（1）写出煅烧黄铁矿的化学方程式；（2）SO₂催化氧化反应的催化剂是什么？该反应为何选择在400~500℃下进行？（3）吸收SO₃时为何用98.3%的浓硫酸而不用水？（4）若煅烧120t含FeS₂80%的黄铁矿（杂质不参与反应），理论上可生产98%的浓硫酸多少吨？（5）某硫酸厂每天排放1000m³（标准状况）含SO₂0.2%的尾气，若用氨水吸收尾气中的SO₂，生成(NH₄)₂SO₃，计算每天至少需要消耗20%氨水（密度为0.92g/cm³）的体积（保留一位小数）。答案：（1）4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂（高温）；（2）催化剂：V₂O₅；原因：该温度下催化剂活性高，反应速率快；（3）用水吸收SO₃会形成酸雾，吸收效率低；（4）n(FeS₂)=120×10⁶g×80%/120g/mol=8×10⁵mol，n(H₂SO₄)=2×8×10⁵mol=1.6×10⁶mol，m(98%硫酸)=1.6×10⁶m