2023年全国高考甲卷化学真题试卷及答案

2023年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合能力测试化学部分（全国甲卷）

可能用到的相对原子质量：F19AI27

一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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。（化学部分为第7〜13题）

1.化学与生活密切相关，下列说法正确的是

A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性

B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射

C.SCh可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分

D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化

2.蕾香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如下。下列有关该物质的说法错误的是

C.含有2种含氧官能团D.能与澳水发生加成反应

3.实验室将粗盐提纯并配制0.1000mol-lJ的NaCI溶液。下列仪器中，本实验必须用到

的有

①天平②温度计③片烟④分液漏斗⑤容量瓶⑥烧杯⑦滴定管⑧酒精灯

A.①@④⑥B.①@⑤⑥C.②③⑦⑧D.

⑧

4,"人为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

A.0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA

B.标准状况下，2.24LSO,中电子的数目为4.00NA

C.I.OLpH=2的H2s04溶液中H+的数目为0.02NA

D.1,0L1.Omol-L-'的Na2cO?溶液中CO：的数目为1.ON,、

5.W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外

层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是

A.原子半径：X>WB.简单氢化物的沸点：X<Z

C.Y与X可形成离子化合物D.Z的最高价含氧酸是弱酸

6,用可再生能源电还原CO?时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多

碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如下图所示。下歹J说法正确的是

质

0子

可

交Cu

再-Ti

极

电KC1>

换电极

生H3PO4溶液OcoCCS

膜2

能

源

c2n4,c2n5on

A.析氢反应发生在IrO.-Ti电极上

B.CT从Cu电极迁移到IrOr-Ti电极

C.阴极发生的反应有：2CO2+12H^+12e-=C2H4+4H2O

D.每转移Imol电子，阳极生成11.2L气体（标准状况）

7.下图为Fe（OH）3、AKOHb和Cu（OH）2在水中达沉淀溶解平衡时的pM—pH关系图

（pM=-lg[c（M）/（molU1）]；。（乂）410/1。1七|可认为\1离子沉淀完全）。下列叙

述正确的是

A.由a点可求得Ksp(Fe(OH)3)=10-85

in10

-1

B.pH=4时A1(OH)3的溶解度为molL

C.浓度均为().()lmolL-*的A产和Fe3+可通过分步沉淀进行分离

D.A产、C/+混合溶液中c(Cu2+)=0.2mol・LT时二者不会同时沉淀

二、非选择题：本题共4小题，共58分。(必做题：26〜28题，选做题：35

36题)

8.BaTiOs是一种压电材料。以BaSOj为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO?。

TiCl4

BaTiO3

CO滤渣母液滤液

回答下列问题:

(1)"焙烧"步骤中碳粉的主要作用是.

(2)“焙烧"后固体产物有Ba。？、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。"浸取"时主要反应

的离子方程式为°

(3)"酸化"步骤应选用的酸是(填标号)。

a.稀硫酸b.浓硫酸c.盐酸d.磷酸

(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？,其原因是

(5)“沉淀”步骤中生成BaTiCXC?。，？的化学方程式为0

(6)"热分解"生成粉状钛酸领，产生的〃coj"co二。

9.估配合物[ColNHj/Cl?溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备:

2COC12+2NH4C1+10NH3+H2O2>2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。

具体步骤如下：

I.称取2.0gNH4。，用5mL水溶解。

口.分批加入B.OgCoCUWH?。后，将溶液温度降至10C以下，加入1g活性炭、7mL浓

氨水，搅拌下逐滴加入10mL6%的双氧水。

m.加热至55〜60c反应20min。冷却，过滤。

IV.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25mL沸水中，珍热过滤。

V.滤液转入烧杯，加入4mL浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。

回答卜列问题：

(1)步骤I中使用的部分仪器如下。

温度。

(3)指出下列过滤操作中不规范之处：

(4)步骤IV中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为。

(5)步骤V中加入浓盐酸的目的是。

10.甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题:

(1)已知下列反应的热化学方程式：

①私（g）=2C>3（g）K\bH、=285kJ•moK1

②2cH4（g）+O2（g）=2CHQH（l）K2△&=-329kJ.moL

反应③CH4（g）+O3（g）=CHQH⑴+C>2（g）的△/=kJ.mor,，平衡常数

(用KpK?表示)。

(2)电喷雾电离等方法得到的MFPe+、Co、Ni+等)与O3反应可得MO+.MO+与CH4

反应能高选择性地生成甲醉。分别在300K和310K下（其他反应条件相同）进行反应

+

MO+CH4=M++CH3OH,结果如下图所示。图中300K的曲线是（填，〃或"b”。

300K、60s时MO+的转化率为（列出算式）。

（3）MO+分别与CH&、CD4反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示（两者历程相

似，图中以CH4示例）。

（i）步骤I和口中涉及氢原子成键变化的是（填“1〃或〃口”）。

（ii）直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则MO+与

CD4反应的能量变化应为图中曲线（填“C"或"d"）。

（iii）MO+与CH2D2反应，笊代甲醇的产量CHzDODCHD20H（填“>〃“<〃或

"="）。若MO'与CH）反应，生成的笊代甲醇有种。

［化学一一选修3：物质结构与性质］

11.将儆菁一钻钛一三氯亿铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催

化剂。回答下列问题：

(1)图1所示的几种碳单质，它们互为，其中属于原子晶体的是，C6G间

石墨碳纳米管

图1

(2)酰菁和钻献菁的分子结构如图2所示。

图2

醐菁分子中所有原子共平面，其中P轨道能提供一对电子的N原子是(填图2酥菁中

N原子的标号)。钻醐菁分子中，钻离子的化合价为，氮原子提供孤对电子与钻岗子

形成键。

(3)气态AlCh通常以二聚体AhCL,的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中A1

的轨道杂化类型为。A1F，的熔点为］090℃,远高于A1CL的192℃,由此可以判断

铝氟之间的化学键为键。AIF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，广的配位数为

o若晶胞参数为印m,晶体密度。=g-cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常

数的值为NA)。

图3aAl2c%的分子结构图3bAIF3的晶体结构

［化学一一选修5：有机化学基础］

12.阿佐塞米（化合物L）是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种

合成路线如下（部分试剂和条件略去）。

l)NaNO/H+

BKMnO42

----------------►

CHC1NO+

762H2)NaBF4

CE

COOHCOOH

I)C1SO3H/PC131HPOC13

2)NH3H2O*2)NHaH6C7H60FN203s

ClCl

FG

0c

已知：R-COOH9.jR-COCI—NHJM。＞R-CONH2

回答下列问题：

（1）A的化学名称是。

（2）由A生成B的化学方程式为o

（3）反应条件D应选择（填标号）。

a.HNO3/H2so4b.Fe/HCIc.NaOH/C2H5OHd.AgNO3/NH3

（4）F中含氧官能团的名称是。

(5)H生成I的反应类型为0

(6)化合物J的结构简式为o

(7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有种(不考虑立体异构，填标号)。

a.10b.12c.14d.16

其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为2：2：1：1的同分异构体结构简式为

2023年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合能力测试化学部分（全国甲卷）

可能用到的相对原子质量：F19AI27

一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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。（化学部分为第7〜13题）

1.化学与生活密切相关，下列说法正确的是

A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性

B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射

C.SCh可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分

D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化

【答案】B

【详解】

A.苯甲酸钠是强碱弱酸盐，作为食品防腐剂不是由于其具有酸性，是由于其易透过细胞膜

,进入细胞，干扰霉菌和细菌的通透性而阻碍细菌对氨基酸的吸收而达到消毒效果，A错

误；

B.胶体粒子的直径在1〜lOOnm,对光具有散射效果，胶体产生丁达尔效应是由于胶体粒子

对光线的散射形成的，B正确；

c.SO2可用于丝织品漂白是由于其能与丝织品中有色成分化合为不稳定的无色物质，C错

误；

D.维生素C具有很强的还原性，因此，其可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其容易被氧气

氧化，从而防止水果被氧化，D错误;

故选Bo

2.董香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如下。下列有关该物质的说法错误的是

A.可以发生水解反应B.所有碳原子处于同一平面

C.含有2种含氧官能团D.能与浸水发生加成反应

【答案】B

【详解】

A.董香蓟的分了•结构中含有酯基，因此其可以发生水解反应，A正确;

B.蕾香蓟0c'标

记的C存在sp3杂化,与这个C相连的原子肯定不共面,

故所有碳原子不可能处于同一平面，B错误;

C.蕾香蓟的分子结构中含有酯基和醛键，因此其含有2种含氧官能团，C正确：

D.蕾香蓟的分子结构中含有碳碳双键，因此，其能与滨水发生加成反应，D正确；故选B。

3.实验室将粗盐提纯并配制O.lOOOmoLLT的NaCl溶液。下列仪器中，本实验必须用到

的有

①天平②温度计③坨堪④分液漏斗⑤容量瓶⑥烧杯⑦滴定管⑧酒精灯

A.①@④⑥B.①@⑤⑥C.②③⑦⑧D.

(D©©⑧

【答案】D

【详解】

将粗盐提纯需要过滤后蒸发结晶，需要用到的仪器为漏斗、玻璃棒、蒸发皿及烧杯，配制

0.lOOOmol・L”的NaCl溶液，一般步骤为称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，

需要用到仪器为：天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等，故实验必须用到的有

故选Do

4.为阿伏加德罗常数的值。卜列叙述正确的是

A.0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA

B.标准状况下，2.24LSO3中电子的数目为4.00NA

C.l.OLpH=2的H2s0』溶液中H'的数FI为。。2鼠

D.l.OLl.OmolL-'的Na2co.溶液中CO；的数目为1.DN，

【答案】A

【详解】

H

A.异丁烷的结构式为H3C—f—CH3，lmol异丁烷分子含有13M共价键，故0.50mol异

CH3

丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,A正确；

B.在标准状况下，SO3状态为固态，不能计算出2.24L3O3物质的量，因此无法求出其电子

数目，B错误；

C.

pH=2的H2s。4溶液中c(H+)=10-2mo|/L,根据n=cV=lLxl(y2moi/L=OQLmol,则H+的数目为OQ1N

A,

D.Na2co；属于强碱弱酸盐，在水溶液中CO；会发生水解，因此l.OL1.0mol/L的Na2c。3

溶液中8；的数目小于I.ONA,D错误；

故选Ao

5.W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外

层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是

A.原子半径：X>WB.简单氢化物的沸点：X<Z

C.Y与X可形成离子化合物D.Z的最高价含氧酸是弱酸

【答案】C

【分析】

短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，最外层电子数之和为19,Y的最外层电

子数与其K层电子数相等，则Y为Mg；WX2是形成酸雨的物质之一，则W为N元素，X为0：

四种原子的最外层电子数之和为19,Z原子的最外层电子数为19-5-6-2=6,其原子序数在最

后，则Z为S元素。

【详解】

A.X为O,W为N,同周期从左往右，原子半径依次减小，因此半径大小为W>X,A错误;

B.X为0,Z为S,X的简单氢化物为力0,含有分子间氢键，Z的简单氢化物为HzS,没有

氢键，因此简单氢化物的沸点为X>Z,B错误；

C.Y为Mg,X为0,故Y与X可形成MgO,MgO是离子化合物，C正确；

D.Z为S,硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误；

故选C。

6.用可再生能源电还原CC>2时，采用高浓度的K'抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多

碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是

质

子

可

IrO-Ti交Cu

再KC1、

换电极

生电极H2sO,溶液HFO4溶液

膜

能

源

C2H4,C2H5OH

A.析氢反应发生在IrO’-Ti电极上

B.cr从Cu电极迁移到I1Q-Ti电极

+

C.阴极发生的反应有：2CO2+12H+12e-=C2H4+4H2O

D.每转移Imol电子，阳极生成11.2L气体（标准状况）

【答案】C

【分析】由图可知，与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极，水在阳极失去电

子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2d-4e-=O2个+4H+,铜电极为阴极，酸

性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为

2CO2+12H*+12e-=C2H4+4H2O.2CO2+12H*+12e-=C2H5OH+3H2O,电解池工作时，氢离子通过质

子交换膜由阳极室进入阴极室。

【详解】

A.析氢反应为还原反应，IrOx-Ti电极为电解池的阳极，应在阴极发生，即在铜电极上发生,

A错误：

B.离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，因此仃无法从Cu电极迁移到IrOx-Ti电

极，B错误；

C.由分析可知，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙

烯、乙醇等，电极反应式有2CCh+12H++12e-=C2H4+4H2。C正确；

D.水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2个+4H+,

每转移lmol电子，生成0.25mol6,在标况下的体积为5.6L,D错误；

故选Co

7.下图为Fe(OH)3、A1(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM—pH关系图

1

(pM=-lg[c(M)/(mol-E-)];c(M)W10-5moic可认为M离子沉淀完全).下列叙

述正确的是

A.由a点可求得K卬(Fe(OH)3)=l(T&5

in-10

1

B.pH=4时A1(OH)3的溶解度为-L

C.浓度均为O.OlmolL-'的A产和Fe3+可通过分步沉淀进行分离

D.A产、Cd，混合溶液中c(Cu2+)=0.2moi时二者不会同时沉淀

【答案】C

【详解】

A.由a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,则

3+25

&(Fe(OH)3)=c(Fe)?(OH)=10-x10-3=10-38.s,A错误;

B.由pH=5,pOH=9,则KspSKOHb"&Ap+AcROH-hloFxloWnloE,所以

10-33

pH=4时AI(OH)3的溶解度为而呼=10-3mol17^B错误：

C.据图分析，当铁离子完全沉淀时，铝离子尚未开始沉淀，因此可通过调节溶液pH的方

法分步沉淀A产和Fe34，C正确;

D.据图分析，A产沉淀完全时，pH约为4.7,Cu2+刚要开始沉淀，此时

c（Cu2"）=0.1molL-1,则A产、Ci?+会同时沉

淀，D错误；

故选C

二、非选择题：本题共4小题，共58分。（必做题：26〜28题，选做题：35〜

36题）

8.BaTiOs是一种压电材料。以BaSOj为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO?。

TiCL

CO滤渣母液滤液

回答下列问题：

（1）"焙烧"步骤中碳粉的主要作用是。

（2）“焙烧"后固体产物有BaC%、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。"浸取"时主要反应

的离子方程式为.

（3）“酸化”步骤应选用的酸是（填标号）。

a.稀硫酸b.浓硫酸c.盐酸d.磷酸

（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？,其原因是。

（5）“沉淀”步骤中生成BaTiCXC?。4%的化学方程式为0

（6）“热分解"生成粉状钛酸钢，产生的〃coj〃co二。

【答案】（1）做还原剂，将BaSC）4还原（2）S2-4-Ca2+=CaS>k

（3）c

（4）①.不可行②.产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体H2s会污染空气，而且

CaS与盐酸反应生成可溶于水的CaCL，导致BaC%溶液中混有CaC%杂质无法除去、最

终所得产品的纯度降低

(5)BaCl2+TiCI4+H2O+2(NH4)1C2O4=BaTiO(C2O4+4NH4C1+2HC1

(6)1:1

【分析】据题意分析•，Bas。,与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、

易溶于水的BaS和微溶于水的CaS；烧渣经水浸取后过滤，滤渣中碳粉和CaS,滤液中有

BaCl2和BaS；滤液经酸化后浓缩结晶得到BaC%晶体；BaCI2晶体溶于水后，加入TiC)

和(NHJ?C2O4将领离子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2；BaTiO(C2O4)2经热分解得到

BaTiO,o

【详解】

(1)据流程分析，“焙烧”该步骤中，BaSOj与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得

到CO、BaCl2.BaS和CaS,BaSO,被还原为BaS,所以，碳粉的主要作用是做还原

剂，将BaSO,还原。

(2)据流程分析“焙烧”后固体产物有BaQ?、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。易溶于

水的BaS与过量的CaCU可以发生复分解反应生成硫化钙沉淀，故"浸取〃时主要反应的离

子方程式为S"+Ca2+=CaS>ko

(3)据流程分析，“酸化”步骤是为了将BaS转化为易溶液于的钢盐，由于硫酸钢和磷酸钢

均不溶于水，而BaCl?可溶于水，所以，应该选用的酸是盐酸，选c°

(4)据流程分析，如果焙烧后的产物直接用酸浸取是不可行的，原因是：产物中的硫化物

与酸反应生成的有毒气体H2s会污染空气，而且CaS与盐酸反应生成可溶于水的CaC^,

导致BaCl2溶液中混有CaCL杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低。

(5)据流程分析，“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为：

BaCI2+TiCl4+H2O+2lNH4)2C2O4=BaTiO(C2O4)2+4NH4C1+2HC10

(6)据流程分析，"热分解”生成粉状钛酸钢，该反应的化学方程式为，

BaTiO(C2O4)2=BaTiO3+2CO2?+2C0T,所以，产生的%”％=1：K

9.钻配合物［ColNHj,JCh溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备:

。

2COC12+2NH4C1+IONH3+H2O2>2[CO(NH3)6]C13+2H2O

具体步骤如下：

I.称取Z.OgNHiCI,用5mL水溶解。

口.分批加入B.OgCoCLiH?。后，将溶液温度降至10℃以下，加入1g活性炭、7mL浓

氨水，搅拌下逐滴加入10mL6%的双氧水。

m.加热至55〜60℃反应20min。冷却，过滤。

IV.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25mL沸水中，趁热过滤。

V.滤液转入烧杯，加入4mL浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。

回答下列问题：

（1）步骤I中使用的部分仪器如卜。

abed

仪器a的名称是。加快NH4CI溶解的操作有o

（2）步骤口中，将温度降至10°C以下以避免、；可选用降低溶液

温度。

（3）指出下列过滤操作中不规范之处：。

（4）步骤IV中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为

（5）步骤V中加入浓盐酸的目的是0

【答案】

（1）①.锥形瓶②.升温，搅拌等

（2）①.浓氨水分解和挥发②.双氧水分解③.冰水浴

（3）玻璃棒没有紧靠三层滤纸处，漏斗末端较长处（尖嘴部分）没有紧靠在“盛滤液”的

烧杯内壁

（4）活性炭

（5）利用同离子效应，促进钻配合物[Co（NH3）6]Cl3尽可能完全析出，提高产率

【分析】

1.根据仪器的特点进行分析；加快NHO溶解可用玻璃棒搅拌；

2.温度过高过氧化氢易分解，氨水中氨气易挥发；

3.过滤要遵循“一贴、二低、三靠”原则；

4.该反应用到活性炭，难溶于水：

5.增人氯离子浓度可以防止产品溶解而损失。

【详解】

（1）由图中仪器的结构特征可知，a为锥形瓶；加快氯化铉溶解可采用升温，搅拌等：

（2）在步骤H中使用了浓氨水和双氧水，他们高温下易挥发，易分解，所以控制在10C以

下，避免浓氨水分解和挥发，双氧水分解，要控制温度在10℃以下，常采用冰水浴降温；

（3）下图为过滤装置，图中玻璃棒没有紧靠三层滤纸处，可能戳破滤纸，造成过滤效果不

住.还有漏斗末端较长处没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁，可能导致液滴飞溅；

（4）在步骤N中，将所得固体转入有少量盐酸的沸水中，根据题目信息，钻配合物

[CO（NH3）6]Cl3溶于热水，活性炭不溶于热水，所以趁热过滤可除去活性炭；

（5）在步骤V中，将滤液转入烧杯，由于钻配合物为[Co（NH3）6]Cb中含有氯离子，因此加入

4mL浓盐酸，可利用同离子效应，促进钻配合物[Co（NH3）6]Cl3尽可能完全析出，提高产率。

10.甲烷选择性氧化制备甲醉是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：

<1）己知下列反应的热化学方程式：

①3O2（g）=2Ojg）&A//,=285kJ-mor'

②2cH4（g）+C）2（g）=2CH3OH#K2△%=-329kJ•moL

反应③CH4（g）+C）3（g）;CHQH⑴+C）2（g）的△%=kJ-moF1,平衡常数

K3=（用"、&表示）。

（2）电喷雾电离等方法得到的M’（Fe+、Co\Ni+等）与。3反应可得MO+。MO-与CH4

反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下（其他反应条件相同）进行反应

+

MO+CH4=M++CHQH,结果如下图所示。图中300K的曲线是（填“a〃或W。

300K、60s时MO'的转化率为（列出算式）。

（3）MO+分别与CH。CD4反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示（两者历程相

（ii）直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则MCT与

CD、反应的能量变化应为图中曲线.（埴"c"或"d〃）.

（iii）MO+与CH2D2反应，笊代甲醇的产量CH?DODCHD.OH（填"或

"=〃）。若MO+与CHD3反应，生成的笊代甲醇有种。

【答案】

K-

（1）-307②,（f）2或

K\

11A-0,1]0011

(2)①.b②.二xlOO%或-^-xlOO%

11O01

(3)①.I②.C③.V(4).2

【解析】

(1)根据盖斯定律可知，反应③(反应②•①)，所以对应

△%=-(△4-A/7,)=-(-329kJ-mor'-285kJ•mo『)=-3O7kJ•moL；根据平衡

22

常数表达式与热化学方程式之间的关系可知，其对应化学平衡常数(=(亲户或后；

(2)根据图示分析，纵坐标表示-lg(-'M°)+).即与MO+的微粒分布系数成反比,

c(MO)+c(M)

与M+的微粒分布系数成正比。所以同一时间内，b曲线生成M+的物质的量浓度比a曲线的

小，说明化学反应速率慢，又因同一条件下降低温度化学反应速率减慢，所以曲线b表示的

是300K条件下的反应；

c(MO+)

根据上述分析结合图像可知，300K、60s时-lg(r^——^—)=0.1,则

c(MO)+c(M)

-———=10。」，利用数学关系式可求出c(M+)=(10°——Dc(MO+),根据反应

c(MO)+c(M)

MO++CH4=M++CH3OH可知，生成的M♦即为转化的MO卜，则MCT的转化率为

11n-0-110()>1

-----X100%或——X100%；

1I001

(3)(i)在步骤I涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤n中涉及碳氧键形成，因

此符合题意的是步骤I;

(ii)能直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，会导致反应速率变慢，但此时

正反应活化能会增大，根据图示分析可知，MO,与CD」反应的能量变化应对应图中曲线c；

(iii)MO+与CH2D2反应时，因直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应

速率会变慢，单位时间内产量会下降，故笊代甲醇的产量CHzDODvCHD^OH；根据反

应机理分析可知，如果MCT与CHD3反应，生成的笊代甲醇可能为CHD?OD或CDQH

共2种。

［化学一一选修3：物质结构与性质］

11.将酣著一钻钛一三氯亿铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催

化剂。回答下列问题：

(1)图1所示的几种碳单质，它们互为,其中属于原子晶体的是,C6G间

石墨

图1

(2)酰菩和钻献苦的分子结构加图2所示。

图2

献菁分子中所有原子共平面，其中P轨道能提供一对电子的N原子是(填图2酥菁中

N原子的标号)。钻酣菁分子中，钻离了•的化合价为,氮原子提供孤对电了•与钻离子

形成,键。

(3)气态AlCh通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中A1

的轨道杂化类型为°A1卜3的熔点为1090C,远高于A1C4的192℃,由此可以判断

铝氟之间的化学键为键。A1R结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F一的配位数为

。若晶胞参数为即m,晶体密度g-cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常

数的值为NA)。

图3aAl2c%的分子结构图3bAIF3的晶体结构

【答案】

(1)①.同素异形体②.金刚石③.范德华力

(2)①.③②.+2③.配位

3…84x10'°

（3）①.sp3②.离子③.2④.——r

NA.I

【解析】

(1)同一元素形成的不同单质之间互为同素异形体。图1所示的几种碳单质，它们的组成

元素均为碳元素，因此，它们互为同素异形体：其中金刚石属于原子晶体，石墨属于混合型

晶体，C6G属于分子晶体，碳纳米管不属于原子晶体；C6G间的作用力为范德华力；

(2)据图分析・，己知酰普分子中所有原子共平面，酰菁分子中所有的C原子和所有的N原

子均为sp2杂化，且分子中存在大71键，其中标号为①和②的N原子均有一对电子占据了一

个Sp?杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大n键，标号为③的N原子的p轨

道能提供一对电子参与形成大n键，因此标号为③的N原子形成的N-H键易断裂从而电离

出H二钻献菁分子中，失去了2个H+的酣普离子与钻离子通过配位键结合成分子，因此，

钻离子的化合价为+2,氮原子提供孤对电子与钻离子形成配位键。

(3)由ALCL的空间结构结合相关元素的原子结构可知，AI原子价层电子对数是4,其与

其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中A1的轨道杂化类型为sp\AIF3的

熔点为1090℃,远高于AlCb的192℃,由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，因

此，可以判断铝氟之间的化学键为离子键。由AR的晶胞结构可知，其中含灰色球的个数为

12x1=3,红色球的个数为8x1=l,则灰色的球为F：距F-最近且等距的Al"有2个,

则广的配位数为2。如果晶胞参数为apm,则晶胞的体积为(apm)3=a3xl(r30cm3,晶

84g84xlO30、

胞的质量为才，则其晶体密度夕=丁~1g-cnr\

NANAN

［化学一一选修5：有机化学基础］

12.阿佐塞米（化合物L）是•种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的•种

合成路线如下（部分试剂和条件略去）。

l)NaNO/H*

BKMnO42

FeCl|C7H6CINO2

32)NaBF4

CE

COOH

1)SOC1

2HPOCI3

pSO,NH,2)NH3H2OC7H6C1FN2O3S

Cl

SO2NH2SONHDMF

Cl22

I

已知：