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）
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：
合成五元环有机化合物J 的路线如下：
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：
⑴反应Ⅰ的化学方程式是 。
⑵反应Ⅰ得到的产物用I 2进行分离。
该产物的溶液在过量I 2的存在下会分成两层——含低浓度I 2的H 2SO 4层和含高浓度I 2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I 2前，H 2SO 4溶液和HI 溶液不互溶
c ．I 2在HI 溶液中比在H 2SO 4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
R —C ≡C —C O —CH 2 H 2C —R ″ HC ＝C O R ′
C —CH R —CH C ＝CH
O O
C CH 2 R ′ R ″ 铑催化剂
（R 、R ′、R ″表示氢、烷基或芳基） O C —CH HC ＝CH 2
CH 2 CH O C J 已知：—C —H ＋ —CH 2—C —H H —C ＝C —CHO ＋ H 2O 碱
O O O 2
③经检测，H 2SO 4层中c (H ＋
) : c (SO -
24)＝2.06 : 1。
其比值大于2的原因是 。
⑶反应Ⅱ：2H 2SO 4(l)＝2SO 2(g)＋O 2(g)＋2H 2O(g) △H ＝＋550 kJ·mol －
1
它由两步反应组成：i ．H 2SO 4(l)＝SO 3(g)＋H 2O(g) △H ＝＋177 kJ·mol －
1 ii ．SO 3(g)分解。
L （L 1、L 2）、X 可分别代表压强和温度。
下图表示L 一定时，ii 中SO 3(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L 1、L 2的大小关系，并简述理由： 。
27．（14分）
研究CO 2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CO 2主要以4种无机碳形式存在。
其中HCO -3占95%。
写出CO 2溶于水产生HCO -3的方程式 。
⑵在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固碳。
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O 2只来自于H 2O 。
18O 标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整： ＋
(CH 2O)x ＋x 18O ＋x H 2O
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CO 2。
用N 2从酸化后的海水中吹出CO 2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。
S O 3平衡转化率/%
32x N 2光能
叶绿体
KI L －
1 2(SO 4)3溶液 (pH 约为1)
②滴定。
将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO 3，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CO 2，有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO 2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 “2Fe 3＋＋2I 2＋＋I 2”反应中Fe 3＋和Fe 2＋
相互转化，实验如下：
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，Fe 2＋向Fe 3＋。
⑷根据氧化还原反应的规律，该同学推测i 中Fe 2＋
向Fe 3＋转化的原因：外加Ag ＋使c (I －)降低，导致 I －的还原性弱于Fe 2＋
，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 AgNO 3溶液。
产生的现 象证实了其推测。
该现象是 。
H 22O
)
海水 (pH ≈8) 实验Ⅰ 实验Ⅱ
3 mL 0.005 mol·L －
1KI 溶液 3 mL 0.005 mol·L －
1 Fe 2(SO 4)3溶液(pH 约为1)
2O
产生黄色沉淀，溶液褪色 溶液变浅 溶液变浅，比略ii 深
i
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
25．（17分）
⑴CH 3C ≡CH ⑵HCHO ⑶碳碳双键、醛基
⑷
NaOH 醇溶液 ⑸CH 3C
≡CCH 2OH ⑹
26．（12分）
⑴SO 2＋I 2＋2H 2O ＝H 2SO 4＋2HI
⑵①a 、c ②观察颜色，颜色深的是HI 层，颜色浅的是H 2SO 4层 ③H 2SO 4层中含有少量HI ⑶①压强 ②L 1＜L 2
SO 3(g)分解的热化学方程式为2SO 3(g)＝2SO 2(g)＋O 2(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）
⑴CO 2＋H 22CO 3、H 2CO ＋
＋HCO -3
⑵①2HCO -3＋Ca 2＋
＝CaCO 3↓＋CO 2↑＋H 2O
②x CO 2 2x H 218O
⑶①
②z
y x -
⑷①a 室：2H 2O ―4e ―＝4H ＋
＋O 2↑，通过阳离子膜进入b 室，发生反应：
H ＋
＋HCO -3＝CO 2↑＋H 2O
②c 室的反应：2H 2O ＋2e ―＝2OH －
＋H 2↑，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
CH ＝CH —COOH ＋ Br 2CH －CH —COOH Br Br
—C ≡C —COOH ＋
C ≡C —COOCH CH 3 ＋ H 2O
C ＝C H H
C ＝C
H H HOH 2C CH 4溶液
)
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。