辽宁省朝阳市建平县2023-2024学年高三上学期1月期末化学试题【含答案解析】

2024届高三学年上学期期末联考试卷化学考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：高考范围。5.可能用到的相对原子质量：H：1C：12N：14O：16Na：23S：32K：39Fe：56Cu：64I：127一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共计45分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.化学与生产、生活、环境密切相关。下列做法或说法错误的是A.将核污染水排海，会破坏海洋生态环境 B.使用聚乙烯塑料包装会造成“白色污染”C.保护林田湖草有利于实现“碳中和” D.新型纳米材料石墨烯属于有机化合物【答案】D【解析】【详解】A．核污染水中含大量的放射性物质，会对海洋生物造成危害，A正确；B．聚乙烯塑料难降解，会造成白色污染，B正确；C．保护林田湖草可增强绿色植物光合作用，增大的吸收，有利于实现“碳中和”，C正确；D．石墨烯是由碳元素组成的单质，D错误；故选D。2.下列关于物质使用及其解释均正确的是选项物质使用解释A用作供氧剂与反应生成B用于制备光导纤维是酸性氧化物C可用于中和胃酸可溶于水D可用作“钡餐”无毒A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【详解】A．因为与反应生成，用作供氧剂，A项正确；B．具有传输光信号的功能，可用于制备光导纤维，B项错误；C．能与盐酸反应，可用于中和胃酸，C项错误；D．是重金属离子，有毒，不溶于水和稀酸，可作钡餐，D项错误；故选A。3.零价铁活化过硫酸钠(，S为+6价)去除废水中的正五价砷[]，其反应机理如图所示。下列叙述错误的是A.零价铁被最终氧化为B.中氧元素的化合价均为-2C.在碱性条件下硫酸根自由基发生的反应为D.在反应过程中化合价没变，主要通过与、共沉淀而除去【答案】B【解析】【详解】A．中含有，具有强氧化性，可把零价铁氧化为，再进一步把氧化为，A项正确；B．中硫元素为+6价，根据化合价代数和为0，氧元素不可能均为-2价，B项错误；C．由图知在碱性条件下，硫酸根自由基发生的反应为，C项正确；D．是被、吸附在其表面共沉淀除去，化合价没有变化，D项正确；故选B。4.有机物M具有优良的生理活性，其结构简式如图所示。下列有关M的说法正确的是A.属于芳香烃 B.可发生取代反应和加成反应C.1个M分子中有1个手性碳原子 D.1molM最多消耗4molNaOH【答案】B【解析】【详解】A．烃是仅由碳、氢元素组成的有机化合物，该有机物中还含有氧元素，故M不属于芳香烃，A项错误；B．该有机物中含有苯环，可发生加成反应，含羟基，可发生取代反应，B项正确；C．1个M分子中含有2个手性碳原子，C项错误；D．该有机物中含有2个酚羟基，1molM最多消耗2molNaOH，D项错误；故选B.5.化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表示正确的是A.四氯化碳的空间填充模型：B.用离子方程式表示溶于氨水：C.用电子式表示的形成过程：D.用化学方程式表示乙二酸和乙二醇制聚乙二酸乙二酯：+2H2O【答案】C【解析】【详解】A．氯原子半径大于碳原子，A错误；B．难溶于水，用离子方程式表示溶于氨水：，B错误；C．硫化钠是离子化合物，用电子式表示其形成过程为，C正确；D．乙二酸和乙二醇制聚乙二酸乙二酯的化学方程式为+2(n-1)H2O，D错误；故选C。6.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的原子半径在短周期主族元素中最小，Y的单质在空气中含量最大，Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。W与Z同主族。下列说法正确的是A.第一电离能：B.分子的极性：C.同温下，同物质的量浓度水溶液的酸性：D.键能：【答案】C【解析】【详解】A．由题干信息可推出X、Y、Z、W四种元素分别为H、N、O、S，元素第一电离能由小到大顺序为，即，A项错误；B．、分别为、，为极性分子，为非极性分子，故分子极性：，即，B项错误；C．酸性：，C项正确；D．非金属性：，故水中氢氧键的键能大于硫化氢中氢硫键的键能，D项错误；故选C。7.常温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是A.的溶液中：、、、B.的溶液中：、、、C.的溶液中：、、、D.的氨水中：、、、【答案】D【解析】【详解】A．，可知，溶液显酸性，、能与反应而不能大量共存，A项不符合题意；B．与、反应不能大量共存，B项不符合题意；C．、在酸性条件下被氧化而不能大量共存，C项不符合题意；D．、、、能共存且与氨水中的各成分均不反应，D项符合题意；故选D。8.连二亚硫酸钠()易溶于水，难溶于甲醇和等有机溶剂，在空气中极易被氧化。常用于纺织业的还原性染色。甲酸钠法制备的原理为，实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。下列说法正确的是A.用代替与粉末反应。能加快反应速率B.实验开始时先打开，再打开，可提高的转化率C.加入甲醇的目的是降低的溶解度，有利于析出D.装置丙中可防止倒吸。也可用苯代替【答案】C【解析】【分析】甲中生成SO2，进入乙装置中生成Na2S2O4，连二亚硫酸钠(Na2S2O4)易溶于水，难溶于甲醇，加入甲醇的目的是降低Na2S2O4的溶解度，有利于Na2S2O4的析出，以此分析。【详解】A．难电离，不能使反应速率加快，A项错误；B．开始实验时先打开，再打开，会与NaOH溶液发生反应，生成副产物，B项错误；C．难溶于甲醇，加入甲醇的目的是降低的溶解度，有利于析出，C项正确；D．尾气中，难溶于，可防止倒吸，不能用苯代替，因为苯的密度比NaOH溶液小，D项错误；故选C。9.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是A.和的键角相同B.和均为非极性分子C.和的空间结构均为平面三角形D.和的VSEPR模型均为四面体形【答案】D【解析】【详解】A．空间结构为直线形，键角为180°，空间结构为V形，键角为104.5°，A项错误；B．分子中磷原子有一对孤对电子，空间结构为三角锥形，故为极性分子，B项错误；C．的中心原子N的价层电子对数为3+=3，空间结构为平面三角形，的中心原子N的价层电子对数为2+=3，空间结构为V形，C项错误；D．和的中心原子N的价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体形，D项正确；故选D。10.物质结构决定物质性质。下列性质总异与结构因素匹配错误的是选项性质差异结构因素A的沸点低于的沸点晶体类型B与水互溶，难溶于水分子间氢键C的沸点低于分子间作用力D的熔点高于离子半径A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【详解】A．和均为分子晶体，的沸点高的原因是卤素原子的相对原子质量大，A错误；B．与水分子形成分子间氢键，而不能，B正确；C．的相对分子质量比的相对分子质量比小，故分子间作用力小，沸点低，C正确；D．，离子键比的强，熔点高，D正确；故选A。11.某有机物结构简式如图所示。下列说法正确的是A.该有机物分子中所有原子均在同一平面上B.该有机物的分子式为C.分子中碳原子的杂化方式为、D.该有机物能发生加成反应、氧化反应、消去反应【答案】C【解析】【详解】A．该有机物分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能在同一平面上，A项错误；B．该有机物的分子式为，B项错误；C．苯环和羒基上的碳原子的杂化方式为，基团中碳原子的杂化方式为，C项正确；D．该有机物羟基连接在苯环上，不能发生消去反应，D项错误；故选C。12.一定条件下发生反应：，平衡时该体系的气体平均摩尔质量(M)在不同温度(T)下随压强(p)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.温度： B.a、b两点M相同，平衡常数也相同C.反应速率： D.的物质的量浓度：【答案】C【解析】【详解】A．该反应，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，该体系的气体平均摩尔质量(M)降低，反应速率加快，温度：，A项错误；B．a、b两点M相同，但是平衡常数与温度有关，两点温度不同，故两点的平衡常数不同，B项错误；C．同压下，，，同一温度下增压相当于减小体积，增大反应物浓度，，反应速率：，C项正确；D．两个温度下该体系的气体平均摩尔质量相等，由于质量守恒气体质量不变且相等，则两者总物质的量不变且相等，初始投料相同，则生成的的物质的量相同，b压强大，V小，浓度：，D项错误；故选C13.我国科学家研发了一种用于合成氨的自供电反应器(机理如图所示)。该装置工作时，将水溶液体系电池中的产物，通过自供电方式转换为。下列说法正确的是A.电极为阳极B.b极的电极反应式为C.石墨电极的电极反应式为D.消耗时，石墨电极产生气体【答案】B【解析】【分析】由题干图示信息可知，TiO2电极将转化为NH3•H2O可知TiO2电极为阴极，电极反应式为：+7H++6e-=NH3•H2O+H2O，石墨电极为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，故a电极为负极，发生氧化反应，即Zn为负极，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，b电极为正极，发生还原反应，电极反应式为：NO2+e-=，据此分析解题。【详解】A．根据转换为，即可确定电极为阴极，A项错误；B．b极是电源正极。根据信息：水溶液体系电池中的产物，可以推测b电极反应式为，B项正确；C．石墨电极的电极反应式为，C项错误；D．未指明气体所处的温度与压强，无法计算石墨电极产生O2的体积，D项错误；故选B。14.室温下，的二元酸及其钠盐的溶液中，不同含A元素粒子的分布系数随溶液pH的变化如图所示[如的分布系数]。下列叙述错误的是A.曲线c表示的分布系数随溶液pH的变化B.的数量级为，为C.M点对应的溶液中，存在D.水的电离程度由大到小的顺序为【答案】D【解析】【详解】A．随着溶液pH增大，逐渐减小先增大后减小，逐渐增大，A正确；B．根据M点数据可知，，由N点数据可知，，B正确；C．M点溶液中，据电荷守恒可得，C正确；D．M点为和NaHA混合溶液，溶液，P点为NaHA溶液，溶液，溶液呈酸性，抑制水的电离，N点为NaHA和混合溶液，溶液，溶液呈碱性，是因为的水解，促进水的电离，因此N点时水的电离程度最大，D错误；故选D。15.晶体的晶胞结构为立方体(如图所示)，晶胞参数为anm，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.中硫元素的化合价为-2 B.与紧邻的阴离子个数为8C.该晶体的密度为 D.1个晶胞中含14个【答案】C【解析】【详解】A．中硫元素的化合价为-1，A错误；B．晶胞结构中，黑球代表，两个相连的白球代表，与紧邻的阴离子个数为6，B错误；C．由均摊法，每个晶胞中含有4个，4个，即4个，根据密度公式，可得该晶体的密度为，C正确；D．1个晶胞中含4个，D错误；答案选C。二、非选择题(本题共4小题，共55分)16.亚硝酰硫酸(，一种浅黄色或蓝紫色液体，遇水分解，溶于浓硫酸不分解)主要用于有机合成中的重氮化反应，相比于其他方法，优势明显。某同学设计如下装置制备，其原理为在浓硫酸催化下，与浓硝酸反应生成。回答下列问题：（1）仪器X的名称为___________。（2）装置A中发生反应的化学方程式为___________。（3）装置B的作用之一是观察的生成速率。实验过程中控制生成速率可以采取的措施有___________(写一条)，试剂Y可以是___________(任写一种)。（4）装置C三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为___________。（5）研究表明，反应温度宜控制在15~20℃，温度小于15℃或大于20℃均不利于反应进行的原因是___________。（6）测定亚硝酰硫酸的纯度。准确称取1.380g产品置于250mL的碘量瓶中，加入标准溶液和10mL25%的溶液，然后摇匀(过程中无气体产生)。用的草酸钠标准溶液滴定，消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。已知：。①在上述反应中体现了________(填“氧化”或“还原”)性。②亚硝酰硫酸的纯度为_________[，保留两位有效数字]。【答案】（1）长颈漏斗（2）（3）①.调节硫酸的滴加速度②.浓硫酸（4）（5）温度小于15℃，反应速度较慢，所需反应时间长，大于20℃浓硝酸受热分解，亚硝酰硫酸产率低（6）①.还原②.92%或0.92【解析】【分析】该实验目的制备，实验原理为在浓硫酸催化下，与浓硝酸反应生成，装置C为制备的发生装置，装置A为制备气体的发生装置，B为干燥装置，且防堵塞。【小问1详解】仪器X为长颈漏斗；【小问2详解】装置A为制备气体的发生装置，故化学反应为；【小问3详解】可以通过调节硫酸的滴加速度来控制生成速率；遇水分解，故装置B有干燥除水作用，试剂Y为液体干燥剂，常用的液体干燥剂为浓硫酸；小问4详解】装置C为制备的发生装置，在浓硫酸催化下，与浓硝酸反应生成，故化学反应为；【小问5详解】温度小于15℃，反应速度较慢，所需反应时间长，大于20℃浓硝酸受热分解，亚硝酰硫酸产率低；【小问6详解】在该反应中，高锰酸钾为常见的氧化剂，其中锰元素化合价由+7价降低到+2价，发生还原反应，而反应物中的H、O元素化合价未发生变化，则必定发生氧化反应，是还原剂，体现还原性；测定亚硝酰硫酸的纯度，实验原理为：用一定量且足量的与发生反应，再用草酸钠标准溶液滴定剩余的，通过消耗的草酸钠计算剩余的，从而计算出消耗的，计算及纯度。根据反应，确定关系式，滴定消耗草酸钠的物质的量为，剩余的物质的量为，消耗的为，利用关系式，计算的物质的量为，的纯度为=92%（或0.92）。17.利用软锰矿(主要成分是，其中还含有少量、MgO、CaO、)生产高纯硫酸锰晶体的一种工艺流程如下：已知：常温下，，，，。回答下列问题：（1）“酸浸”前将矿石粉碎的目的是_______；“酸浸”后溶液中检测到、，则此过程中铁屑与软锰矿反应的化学方程式为________；“滤渣1”的主要成分为________(填化学式)。（2）“氧化”时发生反应的离子方程式为___________，“调pH”的目的是___________。（3）“除镍”时，使用MnS作为沉淀剂的原因是___________。（4）加入使、的浓度均不高于，此时溶液中至少为_______。（5）硫酸锰的溶解度随温度变化关系如图所示，从“除、”所得滤液中获得硫酸锰晶体的方法是________。【答案】（1）①.增大接触面积，提高浸出速率和锰元素的浸出率②.③.、（2）①.②.使转化为（3），加入MnS后发生离子反应，从而除去且不引入新的杂质（4）0.07（5）在接近100℃时蒸发结晶、趁热过滤【解析】【分析】由题给流程可知，向软锰矿加入铁屑和过量稀硫酸酸浸，二氧化锰与铁、稀硫酸反应转化为硫酸锰，氧化钙转化为微溶的硫酸钙，氧化镁、碳酸镍转化为硫酸镁、硫酸镍，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的滤渣和含有可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，向氧化液中加入碳酸钙调节溶液pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入硫化锰，将溶液中的镍离子转化为硫化镍，向反应后的溶液中加入氟化锰，将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀，过滤得到含有硫化镍、氟化钙、氟化镁的滤渣和含有硫酸镍的滤液；滤液在接近100℃时蒸发结晶、趁热过滤得到硫酸镍晶体。【小问1详解】酸浸前将矿石粉碎可以增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，提高浸出速率和锰元素的浸出率；由题意可知，铁屑与软锰矿发生的反应为二氧化锰与铁、稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸锰和水，反应的化学方程式为；由分析可知，滤渣1的主要成分为二氧化硅、硫酸钙，故答案为：增大接触面积，提高浸出速率和锰元素的浸出率；；、；【小问2详解】由分析可知，氧化时发生的反应为酸性条件下过氧化氢溶液与溶液中的亚铁离子反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为；加入碳酸钙调节溶液pH的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，故答案为：；使转化为；【小问3详解】由溶度积可知，加入硫化锰的目的是将溶液中的镍离子转化为硫化镍，且不引入新的杂质，故答案为：，加入MnS后发生离子反应，从而除去且不引入新的杂质；【小问4详解】由溶度积可知，溶液中的钙离子转化为氟化钙沉淀时，溶液中的镁离子已经完全转化为氟化镁沉淀，所以溶液中钙离子浓度为1×10—6mol/L时，溶液中氟离子浓度至少为=0.07mol/L，故答案为：0.07；【小问5详解】由硫酸锰的溶解度随温度变化关系可知，从滤液中获得硫酸锰晶体的操作为滤液在接近100℃时蒸发结晶、趁热过滤得到硫酸镍晶体，故答案为：在接近100℃时蒸发结晶、趁热过滤。18.既是化工原料，但也是空气污染物。回答下列问题：（1）已知反应：；；则反应的_______。（2）与在高温下发生反应：。在610K时，将与充入2.5L的空钢瓶中，经过10min反应达到平衡，平衡时的物质的量分数为0.125，用的浓度变化表示的反应速率_______。的平衡转化率______%。（3）利用的热分解反应可生产：。现将通入某恒压(压强)密闭容器中，在不同温度下测得的平衡转化率如图所示。已知：对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压()代替物质的量浓度()也可表示平衡常数()。(的物质的量分数，为平衡时气体总压强)。温度升高时，混合气体的平均摩尔质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。温度为℃时。该反应的平衡常数_______MPa(用含a的代数式表示)。（4）据预测，到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。在催化活性炭(AC)表面的迁移，对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用，其机理如图所示，其中ad表示物种被吸附的状态。①、、的键角从小到大排列顺序为_______。②下列有关叙述错误的是_______(填字母)。A．图中阴影部分表示分子的吸附与解离B．AC表面的温度不同，的去除率不同C．在AC表面作用生成的产物有、、S、、等D．图中反应过程中只有链的断裂。没有健的形成【答案】（1）+27.8（2）①.②.50（3）①.减小②.（4）①.②.D【解析】【小问1详解】已知：①；②；由盖斯定律可知，(②-①)可得=+27.8。【小问2详解】根据已知条件列出“三段式”平衡时的物质的量分数为=0.125，x=0.05mol，用的浓度变化表示的反应速率=，的平衡转化率=50%。【小问3详解】由图可知，升高温度，H2S的平衡转化率增大，平衡正向移动，气体总物质的量不变，但气体总物质的量增大，混合气体的平均摩尔质量减小，根据已知条件列出“三段式”该反应的平衡常数=。【小问4详解】①中心原子杂化方式为sp3，中心原子杂化方式为sp，中心原子杂化方式为sp2，则、、的键角从小到大排列顺序为；②A．图中阴影部分H2S(g)→H2S(ad)为H2S在催化剂表面的吸附，H2S(ad)→2H(ad)+S(ad)表示H2S的离解，选项A正确；B．温度高时气态硫会反应生成H2S等，温度低时会变成固态硫，选项B正确；C．观察图示可知H2S在AC表面作用生成的产物有H2O、H2、S、SO2、CS2等，选项C正确；D.图中阴影部分出现H(ad)、S(ad)，有H-S键的断裂，部分S(g)与H2(g)生成H2S(g)，存在H-