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
7．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（ ） ．．
D．铁的冶炼 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（ ） ．．． 大气中 的氮 制造蛋白质
动物摄取 雷电作用 动物排泄 人工固氮 被细菌
植物遗体 及遗体 分解 固氮作用
（豆科植物的根瘤）
氨或铵盐
亚硝酸盐
硝酸盐
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： 能状态Ⅱ 量
状态Ⅰ 状态Ⅲ
反应过程
下列说法正确的是（ ）
状态Ⅰ 状态Ⅱ 状态Ⅲ 表示C 表示O 表示催化剂
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 10．合成导电高分子材料PPV的反应： CH H
催化剂
I CH n I I ＋ n CH2＝CH CH＝CH2 ＋(2n－1)HI
2n
PPV
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 C． 2＝ CH CH ＝ CH 2 和苯乙烯互为同系物 CH
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：
插入Cu Cu 步骤
Fe 稀HNO3 Fe 稀HNO3 Fe 稀HNO3 Ⅱ Ⅲ Ⅰ Fe表面产生大量无Fe表面产生少量红棕色Fe、Cu接触后，其表面均 现象 色气泡，液面上方变气泡后，迅速停止 产生红棕色气泡 为红棕色
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′ R″ R′
O R—CH C＝CH HC＝C 铑催化剂
C—CH R—C≡C—C
O—CH2 H2C—R″ CH2 C
O O （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： H2 A N B M C3H4 加成反应 催化剂 C4H8O —CH HC＝CH2
铑催化剂 催化剂 Ⅰ C—CH C 酯化反应 C13H12O2 C7H6O C CH2 [O] i.试剂b 试剂a F 碱 O E G H O ＋C9H8O2 ii.H J D C2H4O O O 碱
已知：—C—H ＋ —CH2—C—H H—C＝C—CHO ＋ H2O
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： H2O I2 SO 2反应Ⅲ O2 反应Ⅱ 反应Ⅰ H2
H2SO4 HI
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(SO4)＝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·mol1
－
它由两步反应组成：i．H2SO4(l)＝SO3(g)＋H2O(g) △H＝＋177 kJ·mol1
－
＋
2- ii．SO3(g)分解。 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。 100 L2
L1
O X 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HCO3占95%。写出CO2溶于水产生HCO3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
-HCO3 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：
＋ (CH2O)x＋x18O＋xH2O
叶绿体 光能
--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·L1 HCl溶液滴定，消耗y
SO3平衡转化率/% mL HCl溶液。海水中溶解的无机碳的浓度＝ mol·L1。 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。 pH＜6的海水 － 电源 ＋ 电源
a室 b室 c室 H2O H2O
阳离子膜 海水 (只允许阳离子通过)
(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：
－
3 mL 0.005 mol·L1 KI溶液
－
实验Ⅰ 3 mL 0.005 mol·L1
Fe2(SO4)3溶液(pH约为1)
－
棕黄色溶液 分成三等份 －数滴0.01 mol·L1 1 mL 1 mol·L1 AgNO3溶液 FeSO4溶液 i． ii． iii． －1 mL H2O
实验Ⅱ
产生黄色沉淀，溶液褪色 溶液变浅 溶液变浅，比略ii深
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。
＋＋
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： 。 0 ＋
⑷根据氧化还原反应的规律，该同学推测i中Fe2 G ＋＋－3K 向Fe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
a b 墨电极）进行实验验证。
①K闭合时，指针向右偏转，b作 极。 －
－ 0.005 mol·L1 0.01 mol·L1 ②当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左 Fe2(SO4)3溶液 KI溶液 －1 管中滴加0.01 mol·LAgNO3溶液。产生的现 (pH约为1) 象证实了其推测。该现象是 。 盐桥 ＋＋2
⑸按照⑷的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ii中Fe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
⑷ ＝ CH — COOH ＋ Br 2 — CH － CH — COOH NaOH醇溶液 —CH⑸CH3C≡CCH2OH ⑹
HOH2C CH3 —C≡C—COOH ＋
C＝C Br Br 催化剂 —C≡C—COOCH CH3 ＋ H2O
C＝C H H
H H 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·mol1，当压强一定时，温度升高，平衡转化率增大。
27．（14分）
⑴CO2＋H2O-H2CO3、H2CO3＋
H＋HCO3
＋
-⑵①2HCO3＋Ca2＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2O ②xCO2 2xH218O
H2SO4溶液
⑶① ②
x-yz
z mL海水(未酸化)
―＋
⑷①a室：2H2O―4e＝4H＋O2↑，通过阳离子膜进入b室，发生反应：
H＋HCO3＝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·L1 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
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