河南省周口市项城市2023-2024学年上学期高三1月阶段测试理综试题（含答案解析）

理科综合考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H1C12O16Na23S32Cl35.5Co59一、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。1.化学与生活密切相关，下列生活中的变化或应用与氧化还原反应无关的是A.硫酸型酸雨放置一段时间后，酸性增强B.机动车安装尾气处理器，进行尾气无害化处理C.液态植物油转化为氢化植物油，进行固化D.高压静电空气净化器使部分氧气变成臭氧【答案】D【解析】【详解】A．硫酸型酸雨放置一段时间后，酸性增强，是因为亚硫酸被氧气氧化为硫酸，发生了氧化还原反应，A项不符合题意；B．机动车安装尾气处理器，进行尾气无害化处理，是将有害气体CO和NO转化为氮气和二氧化碳，发生了氧化还原反应，B项不符合题意；C．液态植物油转化为氢化植物油，进行固化，是植物油中的双键发生了加氢还原反应，发生了氧化还原反应，C项不符合题意；D．高压静电空气净化器使部分氧气变成臭氧，氧元素化合价没有发生变化，没有发生氧化还原反应，D项符合题意；故选D。2.从芳香植物中可提取多种酚类化合物，它们都具有良好的抗氧化和抗炎活性，其中一种物质的结构如图所示：下列有关说法错误的是A.该有机物含有手性异构体和顺反异构体B该有机物能与溴水反应，1mol该有机物最多可消耗C.该有机物中所有碳原子有可能在同一平面上D.1mol该有机物最多可消耗6molNaOH【答案】C【解析】【详解】A．连接四种不同基团的碳原子是手性碳原子，该有机物中与羧基、酯基、H原子、亚甲基相连的是手性碳原子，含手性异构体，含碳碳双键，且两个碳原子上连接相同的基团H原子，因此含顺反异构体，故A正确；

B．1mol该有机物的酚羟基的邻对位氢原子与溴水发生取代反应消耗6molBr2，1mol碳碳双键与溴水加成消耗1molBr2，最多消耗7molBr2，故B正确；

C．该有机物含有多个饱和碳原子，是四面体结构，所有碳原子不可能在同一平面上，故C错误；

D．酚羟基具有弱酸性，1mol该有机物中含4mol酚羟基能与4molNaOH溶液反应，含有1mol酯基能消耗1molNaOH，含1mol羧基能消耗1molNaOH，则最多可消耗6molNaOH，故D正确；

故选：C。3.氨是常用的化工原料，研究发现可通过高效催化剂高选择性地将还原为。我国科学工作者利用氮化钴(图1)掺杂Cu，获得具有高效催化性能的掺杂物(图2)。下列说法错误的是A.掺杂前，氮化钴的化学式为B.被还原为后，键角将变大C.晶体中，若晶胞参数为apm，则最近的Co原子核间距为D.晶体中，Cu原子周围最近Co原子为12个【答案】B【解析】【详解】A．根据图1可知顶点和面心都是Co原子，所以共含有4个Co原子，体心含1个氮原子，故化学式为，故A正确；B．中氮原子的杂化方式为sp2，中氮原子的杂化方式为sp3，所以键角大于，故B错误；C．晶体中，Co原子位于面心，若晶胞参数为apm，最近的Co原子核间距为，故C正确；D．晶体中，Cu原子位于顶点，Co原子位于面心，所以Cu原子周围最近的Co原子为12个，故D正确；故选B。4.某科研团队报道了在泡沫镍衬底(Ni-MoN/NF)上构建Ni-MoN纳米棒阵列作为双功能电催化剂，用于电催化制氢和甲醇选择性氧化成甲酸盐，甲酸盐的选择性高达95%，工作原理如图所示：下列有关说法错误的是A.N阴极，与电源负极相连B.阳极反应式为C.交换膜可选择阴离子交换膜，且阴离子从左向右迁移D.电解总反应为【答案】C【解析】【分析】由题干图示信息可知，M极甲醇失去电子发生氧化反应生成甲酸根离子，M为阳极，N极水放电得到电子发生还原反应生成氢气，N为阴极；【详解】A．由分析可知，N为阴极，则N与电源负极相连，A正确；B．M极甲醇失去电子发生氧化反应生成甲酸根离子，M为阳极，反应为，B正确；C．结合B分析可知，M极消耗氢氧根离子，N极水放电生成氢气和氢氧根离子，氢氧根离子向阳极移动，则交换膜可选阳离子交换膜，且阴离子从右向左迁移，C错误；D．由分析可知，总反应为甲醇和氢氧化钾电解生成甲酸钾和氢气，反应为，D正确；故选C。5.碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。的一种制备方法如图1所示：已知：可将氧化成。下列说法错误的是A.“转化”反应的离子方程式为B.“转化”产生的沉淀可用处理后循环使用C.“氧化”时，应控制的量，过多或过少，都会降低单质碘的收率D.获得的粗碘可采用图2装置进行纯化【答案】A【解析】【分析】利用与生成沉淀，富集I元素，再利用Fe的还原性置换Ag，使大量存在于溶液中，再利用氧化获得。【详解】A．利用Fe的还原性置换Ag，该反应离子方程式为：，A项错误；B．由分析可知，“转化”产生的沉淀为Ag单质，可用处理后生成循环使用，B项正确；C．“氧化”时，应控制的量，过多会将氧化成，过少不能完全置换，都会降低单质碘的收率，C项正确；D．碘单质易升华，加热粗碘，碘受热升华，遇到冷的圆底烧瓶凝华，可采用图2装置进行纯化，D项正确；故选A。6.含钒催化剂中钒氧四面体物种()催化某反应的反应机理和相对能量的变化如图所示：下列说法错误的是A.该过程的总反应为B.该过程中有非极性键的断裂与形成C.该催化循环中V元素的化合价不变D.该过程的总反应速率由反应Ⅲ决定【答案】C【解析】【详解】A．根据反应机理可知苯和过氧化氢在催化剂作用下生成苯酚和水：，A正确；B．该过程中有O-O非极性键的断裂与形成，B正确；C．根据反应机理可知，V形成的共价键数目发生变化，该催化循环中V元素的化合价改变，C错误；D．根据反应进程可知，该过程中反应Ⅲ的活化能最大，该过程的总反应速率由反应Ⅲ决定，D正确；故选C。7.已知PbCO3和PbI2都是难溶的铅盐，前者为白色，后者为黄色。某温度下，分别向的KI和K2CO3溶液中滴加溶液，滴加过程中pM[pM=-lgc(M)，M为I-或]与溶液体积(V)的变化关系如图所示(假设溶液总体积等于各溶液体积之和)，下列说法错误的是A.曲线代表B.若将溶液的浓度换成，则N点将迁移至X点C.反应平衡常数D.利用滴定溶液时，不可使用NaI溶液作指示剂【答案】D【解析】【分析】分别向相同浓度的KI、K2CO3溶液中滴加相同浓度的Pb(NO3)2溶液，发生离子反应2I-+Pb2+=PbI2↓、+Pb2+=PbCO3↓，则I-浓度减小的更快，则L1表示KI溶液中滴加Pb(NO3)2溶液时pI-随Pb(NO3)2溶液体积变化的曲线。L1曲线，pI-=2.70，c(I-)=10-2.70mol/L，c(Pb2+)=5×10-3.70mol/L，Ksp(PbI2)=5×10-3.70×(10-2.70)2=5×10-9.1；L2曲线，p=6.55，c()=10-6.55mol/L，c(Pb2+)=10-6.55mol/L，Ksp(PbCO3)=10-6.55×10-6.55=10-13.1。【详解】A．由分析可知，曲线L1代表pI-，则曲线代表，A正确；B．相同实验条件下，PbCO3的Ksp不变，若将溶液的浓度换成，加入10mL就可以沉淀完全，则N点将迁移至X点，B正确；C．反应的平衡常数K====5×104，C正确；D．Ksp(PbI2)=5×10-9.1＞Ksp(PbCO3)=10-13.1，所以利用滴定溶液时，可使用NaI溶液作指示剂，D错误；故选D。三、非选择题：本题共14小题，共174分。(说明：物理部分为第22～26题，共62分；化学部分为第27～30题，共58分；生物部分为第31～35题，共54分)8.实验室可利用正丁醇为原料，与乙炔、CO发生反应合成有机原料丙烯酸丁酯，其合成原理为：相关实验装置如图所示：物质密度沸点/℃部分性质正丁醇0.80117.7易溶于丙酮，易燃丙烯酸丁酯0.89145.7易溶于丙酮，易燃；温度过高时容易自聚生成聚丙烯酸丁酯丙酮0.7956易燃易爆实验过程：Ⅰ．将50mL正丁醇、30mL丙酮以及3g纳米NiO加入装置甲中；Ⅱ．使用加热磁力搅拌器加热控制温度在110℃左右；Ⅲ．将乙和丙中制备的乙炔与CO气体同时缓缓通入装置甲中，加热回流3小时；Ⅳ．将三颈烧瓶中的液体过滤、减压蒸馏，将得到的粗品再纯化，得到丙烯酸丁酯纯品。试回答下列问题：（1）纳米NiO的作用是_______，将其处理成纳米级的目的是_______。（2）装置甲中三颈烧瓶的规格为_______(填字母)。A．100mLB．200mLC．500mL（3）使用装置乙可制备，同时电石中的CaS、能发生水解反应产生和。在试管N中和反应产生Cu和两种常见的最高价含氧酸，该反应的化学方程式为_______；酸性高锰酸钾也能与和反应，但不能用其代替硫酸铜溶液，主要原因是_______。（4）装置丙中草酸晶体()分解的化学方程式为_______。步骤Ⅳ获得粗品和粗品纯化均采用减压蒸馏，其优点为：降低沸点，节约能源；_______。（5）若最后获得的丙烯酸丁酯纯品的质量为54.0g，则该实验的产率为_______(结果保留两位有效数字)。【答案】8.①.作催化剂②.增大接触面积，加快反应速率，使催化效率更高9.B10.①.②.乙炔也能与酸性高锰酸钾溶液反应11.①.②.加快蒸馏速率，避免因温度过高而自聚生成聚丙烯酸丁酯12.78%【解析】【分析】利用正丁醇为原料，与乙炔、CO发生反应合成有机原料丙烯酸丁酯，装置乙中可制备，同时电石中的CaS、能发生水解反应产生和，通入溶液除杂，装置丙中生成CO，将乙和丙中制备的乙炔与CO气体同时缓缓通入装置甲中，加热回流3小时；将三颈烧瓶中的液体过滤、减压蒸馏，将得到的粗品再纯化，得到丙烯酸丁酯纯品，据此分析解题。【小问1详解】正丁醇和丙酮反应，纳米NiO作催化剂，将其处理成纳米级可增大接触面积，加快反应速率，使催化效率更高，故答案为催化剂；增大接触面积，加快反应速率，使催化效率更高。【小问2详解】由实验步骤Ⅰ可知，实验中用到将50mL正丁醇和30mL丙酮，共80mL液体，应选用200mL三颈烧瓶，故答案为B。【小问3详解】在试管N中和反应产生Cu和两种常见的最高价含氧酸为H3PO4和H2SO4，化学方程式为；虽然酸性高锰酸钾也能与和反应，但不能用其代替硫酸铜溶液，主要原因是乙炔也能与酸性高锰酸钾溶液反应，故答案为；乙炔也能与酸性高锰酸钾溶液反应。【小问4详解】分解生成二氧化碳和一氧化碳，化学方程式为。步骤Ⅳ获得粗品和粗品纯化均采用减压蒸馏，其优点为：降低沸点，节约能源；加快蒸馏速率，避免因温度过高而自聚生成聚丙烯酸丁酯；故答案为；加快蒸馏速率，避免因温度过高而自聚生成聚丙烯酸丁酯。【小问5详解】正丁醇的密度为，50mL正丁醇的质量为40g，物质的量为，则理论上生成的丙烯酸丁酯的质量为，则该实验的产率为，故答案为78%。9.利用含钴废料(主要成分为Co、Ni、Mn、Pb以及、等)制备碳酸钴和硫酸镍晶体的一种工艺流程如图所示：已知：；。请回答下列问题：（1）基态Co原子价电子排布式为_______。铂钴合金具有较高的永磁性能，其晶胞如图所示，若A点Pt原子的坐标参数为，则B点Pt原子的坐标参数为_______。（2）“碱浸”时所得滤液中溶质的主要成分为NaOH和_______。“酸浸”时发生反应的总离子方程式为_______。（3）“萃取”时萃取的反应原理如下：，若萃取剂的量一定时，_______(填“一次萃取”或“少量多次萃取”)的萃取效率更高。若“酸浸”后浸出液的pH=0，，萃取完成后水相中为，则钴的萃取率为_______(结果保留一位小数，溶液体积变化忽略不计)。（4）“沉锰”时，转化为，则“沉锰”时发生反应的离子方程式为_______。（5）可以通过电解溶液获得单质，Co和较浓的盐酸，其工作原理如图所示：其中膜a和膜b中，属于阳离子交换膜的是_______。若Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了73g，则理论上获得的单质Co的质量为_______。【答案】（1）①.②.（2）①.②.（3）①.少量多次萃取②.83.3%（4）（5）①.膜a②.59g【解析】【分析】含钴废料经氢氧化钠处理可以除去SiO2，转化为Na2SiO3，Co、Ni、Mn、Pb以及经硫酸和过氧化氢处理得到滤渣PbSO4和含Co2+、Mn2+、Ni2+的溶液，再经有机相萃取分离Co2+和Mn2+、Ni2+。【小问1详解】基态Co原子的价电子排布式为，B点Pt原子的坐标参数为。【小问2详解】“碱浸”时发生反应：2NaOH+SiO2=+H2O，所得滤液中溶质的主要成分为NaOH和，“酸浸”时发生还原反应，过氧化氢为还原剂，总离子方程式为。【小问3详解】“萃取”时，若萃取剂的量一定时，少量多次萃取的萃取效率更高。氢离子的浓度由变成，增加，由可知Co2+减少，故钴的萃取率为。【小问4详解】“沉锰”时，转化为，Mn2+转化为MnO2，故离子方程式为。【小问5详解】电解溶液时阳极水失去电子产生氧气，即，阴极发生，阳极的氢离子透过阳离子交换膜a进入产品室，阴极Cl-透过阴离子交换膜b进入产品室产生浓盐酸。若Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了73g，即共转移2molHCl，说明有2mol氢离子移向产品室，故电路中共转移2mol电子，由可知理论上获得的单质Co为1mol，质量为59g。10.乙醇是重要的可再生能源，同时也是重要的有机化工原料。I．我国科学家首次实现了二氧化碳一步近100%转化为乙醇：，其反应历程如图所示：（1）该反应的_______。（2）上述反应通常有副产物存在，即发生副反应：。在不同温度下，若向1L某恒容密闭容器中充入和发生上述反应，达到平衡时，测得的转化率与的选择性随温度变化的结果如图所示(的选择性)。①升高温度，CO2平衡转化率增大的原因是_______。②T℃时，反应的平衡常数为_______(列出计算式即可)。Ⅱ．CO也可用于制备乙醇：，该反应也存在副反应：。（3）一定温度下，若向2L恒容密闭容器中通入2molCO(g)和，测得部分反应物与生成物的物质的量与时间的关系如图所示：①a点时_______(填“大于”“小于”或“等于”)；反应从开始到平衡，的平均反应速率为_______。的平衡转化率为_______。②不同的分子筛膜可选择性分离不同分子，若采用能分离水蒸气的分子筛，则对乙醇的选择性产生的影响是_______(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】（1）（2）①.与生成乙醇、乙烯的反应均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动②.（3）①.大于②.0.025③.75%④.减小【解析】【小问1详解】根据图示，反应①；反应②；由①+②得目标反应，则其；【小问2详解】①根据(1)分析，，，与生成乙醇、乙烯的反应均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，的转化率增大；②由图示可知，T温度下CO2的转化率为60%，则充入2molCO2，发生反应的CO2为1.2mol，剩余0.8mol；C2H5OH的选择性为40%，则有1.2×40%=0.48molCO2转化为C2H5OH，0.72molCO2转化为C2H4，因此有则平衡时H2O的物质的量为3-0.72-0.72=1.56mol，O2的物质的量为0.72+1.08=1.8mol，生成乙醇反应的平衡常数为=；【小问3详解】①由图示可知，a点未平衡，向正反应进行，则，是，是，故大于；由图示可知，达平衡时参加反应的CO是1.5mol，生成水是1mol，依据反应方程式计量数关系，参加反应的H2是3mol，则的平衡转化率为；设生成乙醇xmol，C2H4ymol，根据C原子守恒有：2x+2y+(2-1.5)=2mol；H原子守恒有：6x+4y+1×2+(4-3)×2=8mol，解得x=0.5mol，y=0.25mol，则；②分子筛不断分离出水，生成物浓度减小，平衡正向移动，生成乙烯的反应生成的H2O多，对该反应影响程度大，有利于乙烯的选择性，故对乙醇的选择性产生的影响减小。11.化合物H()是磷酸西他列汀的重要中间体，可以2，4，5-三氟苯乙酸为原料通过下列路线进行合成：已知：①②回答下列问题：（1）C分子中含氧官能团的名称为_______。（2）C→D的反应类型为_______。（3）是A的同分异构体，其化学名称为_______。（4）化合物F的结构简式为_______。（5）已知：BnO-为苄氧基，结构为，则G→H的化学方程式为_______。（6）M是A的同分异构体，满足下列条件的M共有_______种。a．可与溶液发生显色反应b．含有三氟甲基()其中核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为2：2：1的同分异构体的结构简式为_______。（7）已知R-X+NaCN→R-CN+NaX、。结合所学知识，设计以为原料制备的合成路线：_______(无机试剂任选)。【答案】11.酮羰基和酯基12.加成反应或还原反应13.2，3，6-三氟苯乙酸14.15.16.