天津市红桥区2023-2024学年高三上学期期中考试化学试题（解析版）

PAGEPAGE6高三化学第I卷注意事项：1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。2.本卷共12小题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。以下数据可供解题时参考：H1C12O16选择题(每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共36分)1.我国科技事业成果显著，下列成果所涉及的材料不属于金属材料的是A.国产大飞机C919的主体材料——铝锂合金B.“奋斗者”号深潜器载人舱的外壳——钛合金C.我国第一艘航空母舰的主体材料——合金钢D.神舟十六号航天员头盔面窗的材料——聚碳酸酯【答案】D【解析】【详解】A．铝锂合金是金属铝和锂熔合而成的具有金属特性的物质，属于金属材料，A项不符合题意；B．钛合金是以钛元素为基础加入其他元素组成的合金，属于金属材料，B项不符合题意；C．合金钢在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的合金，属于金属材料，C项不符合题意；D．聚碳酸酯是高分子聚合物，属于合成有机高分子材料，D项符合题意；故选D。2.化学促进了科技进步和社会发展。下列叙述中没有涉及化学变化的是A.《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”B.北京冬奥会场馆使用跨临界直冷制冰C.科学家成功将转化为淀粉或葡萄糖D.利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱【答案】B【解析】【详解】A．涉及反应为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，A不符合题意；B．北京冬奥会场馆使用跨临界直接制冰，制冷领域，二氧化碳是环保的制冷剂，让水温度降低，直到成为冰的状态，不涉及化学变化，B符合题意；C．二氧化碳转化为淀粉（C6H10O5）n或葡萄糖C6H12O6，有新物质生成，涉及化学变化，C不符合题意；D．侯氏制碱法法是NH3+H2O+NaCl+CO2=NaHCO3+NH4Cl，2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O，D不符合题意；故选B。3.下列分子属于极性分子的是A.CS2 B.NF3 C.CO2 D.SiF4【答案】B【解析】【详解】A．中C上的孤电子对数为，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，属于非极性分子，A项不符合题意；B．中N上的孤电子对数为，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，属于极性分子，B项符合题意；C．中C上的孤电子对数为，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，属于非极性分子，C项不符合题意；D．中Si上的孤电子对数为，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，的空间构型为正四面体形，分子中正负电中心重合，属于非极性分子，D项不符合题意；故选B。4.2019年，我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人下列与氮元素有关的说法正确的是A.14N与14C互为同位素 B.NH3的热稳定性比HF的强C.分子中N为sp3杂化 D.Si3N4中N的化合价为+3价【答案】C【解析】【详解】A．同一元素的不同核素互为同位素，与是不同元素的不同核素，不是同位素，A项错误；B．元素的非金属性越强，对应的氢化物的热稳定性越强，氮的非金属性小于氟，故的热稳定性比HF的弱，B项错误；C．分子中氮原子的价层电子对为4，N为杂化，C项正确D．中Si元素的化合价为+4价，N元素的化合价为-3价，D项错误；故选C。5.室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.0.1mol·L−1NaOH溶液：Na+、K+、、Cl−B.0.1mol·L−1FeCl2溶液：K+、Mg2+、、C.0.1mol·L−1K2CO3溶液：Na+、Ba2+、Cl−、OH−D.0.1mol·L−1H2SO4溶液：K+、、、【答案】A【解析】【详解】A．溶液中，离子相互间不反应，能大量共存，A项符合题意；B．溶液中，具有强氧化性，具有还原性，两者会发生氧化还原反应而不能大量共存，B项不符合题意；C．溶液中，可以与发生反应生成沉淀而不能大量存在，C项不符合题意；D．溶液中，与不能大量共存，同时酸性条件下表现强氧化性会将氧化而不能大量共存，D项不符合题意；故选A。6.化学创造美好生活。下列劳动项目涉及反应的方程式不正确的是A.工人用溶液制作电路板，利用反应：B.药剂师用作抗胃酸药，利用反应：C.船舶工程师在船体上镶嵌锌块，防止反应：D.工人将模具干燥后再注入熔融钢水，防止反应：【答案】D【解析】【详解】A．用溶液和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁制作电路板，故A正确；B．和胃酸反应，故可以做抗胃酸药，故B正确；C．船体上镶嵌锌块，防止铁被腐蚀生成亚铁离子，故C正确；D．铁和水高温条件下生成四氧化三铁，故D错误；故选D。7.下列鉴别或检验不能达到实验目的的是A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3B.用KSCN溶液检验FeSO4是否变质C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛【答案】A【解析】【详解】A．石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙，二者均生成白色沉淀，不能达到鉴别的目的，A错误；B．Fe2+变质后会生成Fe3+，可以利用KSCN溶液鉴别，现象为溶液变成血红色，可以达到检验的目的，B正确；C．Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀，可以用来检验Na2SO3是否被氧化，C正确；D．含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质，可以用来检验乙醇中混油的乙醛，D正确；故答案选A。8.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A.1molN2中，σ键的数目为3NAB.20gH218O含有的中子数为10NAC.22.4L氢气中，H2分子的数目为NAD.1mol·L-1HCl溶液中，HCl分子的数目为NA【答案】B【解析】【详解】A．一个N2分子中含有一个σ键和两个π键，则1molN2中，σ键的数目为NA，故A错误；B．20gH218O的物质的量为1mol，一个H218O分子中含有10个中子，则20gH218O含有的中子数为10NA，故B正确；C．没有指明标准状态，不能用Vm=22.4L·mol-1进行计算，故C错误；D．溶液体积未知，HCl分子的数目不能计算，故D错误；故选B。9.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是元素XYZW最高价氧化物的水化物H3ZO4溶液对应的pH(25℃)1.0013.001.570.70A.元素电负性：Z<W B.简单离子半径：W<YC.元素第一电离能：Z<W D.简单氢化物的沸点：X<Z【答案】A【解析】【分析】四种短周期元素，均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有H3ZO4可知，该酸为弱酸，则Z为P元素；0.1mol∙L−1W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70，说明该物质为多元强酸，为硫酸，则W为S元素；0.1mol∙L−1Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00，说明该物质为一元强碱，为氢氧化钠，则Y为Na元素；0.1mol∙L−1X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00，说明该物质为一元强酸，为硝酸，则Y为N元素，据此回答。【详解】A．同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大，因S的原子序数大于P，则S的电负性大于P，胡A正确；B．电子层数越多离子半径越大，Na+有两个电子层而S2−有三个电子层，因此S2−的离子半径较大，故B错误；C．同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态，原子结构较为稳定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大，故P的第一电离能大于S，故C错误；D．相对分子质量越大，物质的熔沸点越高，但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键，因此NH3的沸点高于PH3的沸点，故D错误；综上所述，答案为A。【点睛】分子的相对分子质量越大，熔沸点越高，但需要注意分子间是否能够形成氢键；分子间氢键可以增大物质的熔沸点，但分子内氢键可以降低物质的熔沸点。10.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。下列关于该过程的分析不正确的是A.过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性B.过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂【答案】C【解析】【详解】A．浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；B．浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；C．结合选项B可知，浓硫酸脱水过程中生成的能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C项错误；D．该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确；故选C。11.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是A.①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应ΔH＜0B.②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像C.③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像，a是使用催化剂时的曲线D.④是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强p1＞p2【答案】C【解析】【详解】A．根据图像知，升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应的△H＞0，故A错误；B．该反应实质为Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3，钾离子和氯离子不参加反应，则KCl浓度增大不影响化学平衡移动，故B错误；C．使用催化剂，反应速率加快，缩短反应时间，所以先达到平衡状态，故C正确；D．该反应前后气体的物质的量不变，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化率，由于不断加入B，A的转化率增大，故D错误。故选C。【点睛】解答此类试题的关键是：（1）看清横、纵坐标代表的含义，理解图示化学曲线的意义；（2）理清图像变化的趋势，重点把握起点、拐点、终点。突破口在于抓住图像中关键点的含义，在此基础上结合化学原理作出正确的判断。12.已知H2(g)＋2ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)，该反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是A.反应①为放热反应B.反应②是同种元素间发生氧化还原反应C.反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关D.H2(g)＋2ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)ΔH=-218kJ·mol-1【答案】C【解析】【详解】A．根据图像可知，反应①中反应物总能量大于生成物，则反应①为放热反应，A项正确；B．②中只有I元素的化合价变化，则②是同种元素间发生的氧化还原反应，B项正确；C．由图可知，反应①中正反应的活化能大，反应②中正反应的活化能小，反应①比反应②的速率慢，C项错误；D．由图可知，反应的反应物总能量和生成物总能量差值等于218kJ，则该反应的焓变，D项正确；故选C第II卷注意事项：1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2.本卷共4题，共64分。13.I.含氯物质在生产生活中有重要应用。（1）实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为___________。（2）实验室制取干燥时，净化与收集所需装置接口连接顺序为___________。其中NaOH溶液的作用是___________，其原理是___________(用离子方程式表示)。（3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中___________已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是___________。II.某研究性学习小组的同学为了制取NO并探究其性质，进行了如下实验。试回答下列问题：（4）某同学用图甲装置进行实验，收集到无色气体，由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。该同学的推断不合理的理由是___________(用化学方程式表示)。（5）另一名同学设计了图乙装置进行实验，步骤如下：①在大试管中放入适量石灰石，加入过量稀硝酸；②待石灰石反应完全，将铜丝浸入过量的稀硝酸中；③一段时间后，观察到大试管中气体始终为无色，收集反应产生的气体。其中步骤①的作用是___________。（6）当过量的铜与稀硝酸完全反应后，再加入20%的稀硫酸，铜片上又有气泡产生，稀硫酸的作用是___________(填选项编号)，反应的离子方程式为___________。a．还原剂b．氧化剂c．提供氢离子d．提供热能【答案】（1）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O（2）①.c-d-b-a-e②.尾气吸收③.Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O（3）①.HClO②.向溶液中加入过量稀硝酸，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-（4）3NO2＋H2O=2HNO3＋NO（5）石灰石与稀硝酸反应生成的CO2可将装置中的空气排出，防止空气对实验造成干扰（6）①.c②.3Cu＋8H＋＋2=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O【解析】【小问1详解】实验室中用浓盐酸与MnO2加热反应制取Cl2，化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。【小问2详解】实验室制取的Cl2中含有HCl，先通过饱和食盐水除去氯气中的HCl，再将氯气通过浓硫酸进行干燥，最后通入集气瓶中收集，多余的氯气用NaOH溶液吸收，接口顺序为c-d-b-a-e。其中NaOH溶液的作用为吸收多余的氯气，防止其污染环境，相应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。【小问3详解】氯水中的HClO具有漂白性且易分解，久置的氯水不能使品红溶液褪色，说明氯水中HClO已分解。检验氯水中含有Cl-可用硝酸酸化的硝酸银，具体方案及现象为向溶液中加入过量稀硝酸，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-。【小问4详解】NO2能与水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，甲装置铜与稀硝酸的反应生成的气体用排水法收集，无论铜与稀硝酸反应生成的是NO还是NO2，集气瓶中收集到的气体都是NO，故甲同学的推断错误。【小问5详解】步骤①中碳酸钙与稀硝酸反应生成二氧化碳，生成的二氧化碳能将装置中的空气排出，防止空气对实验造成干扰。【小问6详解】过量的铜与稀硝酸完全反应后，再加入20%的稀硫酸，铜片上又有气泡产生，是因为溶液中的硝酸根离子、氢离子与铜反应生成了NO，稀硫酸的作用为提供氢离子，答案选c。反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。14.下列表格是元素周期表的一部分，请按要求填空。①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫（1）写出④⑤⑦的原子半径由大到小的顺序为___________。（2）元素③和⑩形成的化合物中存在的化学键类型为___________。（3）写出由①和⑥形成的化合物的电子式___________。（4）元素⑪在周期表中的位置________，其基态原子的核外电子排布式为___________。（5）写出⑧⑫的最高价氧化物的水化物发生反应的化学方程式___________。（6）写出元素②基态原子的核外电子占据的能量最高的原子轨道的形状为___________，该基态原子的价层电子轨道表示式为___________。（7）元素④的气态氢化物的VSEPR模型为___________，分子的空间结构为___________。【答案】14.r(Mg)>r(N)>r(O)15.极性共价键(或共价键)16.17.①.第四周期，第VIII族②.[Ar]3d64s218.Al(OH)3+3HBrO4=Al(BrO4)3+3H2O19.①.哑铃形②.20.①.四面体形②.三角锥形【解析】【分析】根据元素在周期表的位置，可以推出①为H，②、③、④、⑤分别为B、C、N、O，⑥、⑦、⑧、⑨、⑩分别为Na、Mg、Al、Si、S，⑪为Fe、⑫为Br。【小问1详解】④、⑤、⑦分别为N、O、Mg，同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，故r(Mg)>r(N)>r(O)；【小问2详解】③和⑩分别为C、S，形成的化合物为CS2，含有的化学键为极性共价键(或共价键)；【小问3详解】①为H，⑥为Na，形成的化合物为NaH，电子式为；【小问4详解】元素⑪为Fe，在周期表的位置为第四周期，第VIII族，核外有26个电子，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2；【小问5详解】⑧、⑫分别为Al，Br，最高价氧化物的水化物分别为Al(OH)3、HBrO4，两者反应的化学方程式为：Al(OH)3+3HBrO4=Al(BrO4)3+3H2O；【小问6详解】②为B元素，核外电子排布式为1s22s22p1，核外电子占据的能量最高的原子轨道为2p轨道，形状为哑铃形；价电子为最外层电子，价层电子轨道表示式为；【小问7详解】④为N，气态氢化物NH3的价层电子对为4，其中有2个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，分子的空间结构为三角锥形。15.完成下列反应的热化学方程式。（1）沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445kJ热量，则热化学方程式为_______。（2）已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为akJ·mol-1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式_______。（3）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)-1560-1411-286则ΔH1=_______kJ·mol-1。（4）已知：①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)ΔH=-67.7kJ·mol-1②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1试写出HF电离的热化学方程式_______。（5）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应I：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol-1反应III：S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-297kJ·mol-1反应II的热化学方程式：_______。【答案】（1）CH4+2O2=CO2+2H2O（2）H2S+O2=SO2+H2O（3）+137（4）HFH++F-（5）3SO2+2H2O=2H2SO4+S【解析】【小问1详解】0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445kJ热量，则1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出热量445×2=890，所以CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水的热化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O；【小问2详解】已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为akJ·mol-1，所以H2S的燃烧热的热化学方程式为H2S+O2=SO2+H2O；【小问3详解】由表格数据可知：①C2H6+O2=2CO2+3H2O；②C2H4+3O2=2CO2+2H2O；③H2+O2=H2O，根据盖斯定律：①-②-③得C2H6=C2H4+H2；【小问4详解】HF电离的化学方程式为HFH++F-，将HF电离的化学方程式编码为③，根据盖斯定律：③=①-②，故，故HF电离的热化学方程式为HFH++F-；【小问5详解】根据题中转化过程可知反应II的化学方程式为3SO2+2H2O=2H2SO4+S，反应I、II、III分别编码为①、②、③，根据盖斯定律：②=-①-③，，故反应II的热化学方程式为3SO2+2H2O=2H2SO4+S。【点睛】使用盖斯定律进行反应热的计算时，要先对几个反应进行观察，然后合理重组得到目标反应。重组技巧是：同向用加，异向用减，倍数用乘，焓变同变。即条件方程式中的各种物质与目标方程式同向的（如同在左边或同在右边）用加法，异向的用减法，化学计量数与目标存在倍数关系的用乘法，扩大一定倍数后（或缩小为几分之一）与目标化学方程式中的计量数相同，各条件方程式中的焓变看作生成物作同样变化。16.为达到碳中和目标，工业燃烧煤的废气要进行脱碳处理。（1）向2L密闭容器中加入和，在适当的催化剂作用下，发生反应：。①该反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。②下列叙述能说明此反应达到平衡状态是___________(填字母)。A．混合气体的平均相对分子质量保持不变B．和H2的体积分数保持不变C．和H2的转化率相等D．混合气体的密度保持不变E．生成的同时有键断裂（2）改变温度，使反应中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：反应时间(min)(mol)(mol)(mol)(mol)反应I：恒温恒容02600104.5201301反应II：绝热恒容00022①达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I)___________K(II)(填“>”“<”或“=”，下同)；平衡时的浓度c(I)___________c(II)。②对反应I，前10min内的平均反应速率=_______；在其他条件不变的情况下，若30min时只改变温度至T2℃，此时的物质的量为3.2mol，则T1_______(填“>”<”或“=”)T2。若30min时只向容器中再充入和，则平衡_______(填“正向”“逆向”或“不”)移动。【答案】（1）①.低温②.D、E（2）①.K(I)<