河北省廊坊市部分高中2023-2024学年高三上学期1月期末化学试题（解析版）

2023-2024学年高三上学期期末考试化学注意事项：1.本卷满分100分，考试时间75分钟。答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.本卷命题范围：高考范围。5.可能用到的相对原子质量：H-1C1-2O-16Na-23Al-27Cu-64Ag-108Tl-204一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共计42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.据《光明日报》2023年8月25日报道：新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着可控核聚变进了一大步，核聚变反应之一为。下列说法正确的是A.1个X中含有1个质子 B.、均可以燃烧C.、密度之比3∶2 D.该变化吸收能量【答案】B【解析】【详解】A．核聚变反应之一为，由质量守恒原理知，X的质量数为3+2-1=4，质子数为1+1-0=2，则X是，其核内有两个质子，A项错误；B．、都是氢气，氢气具有可燃性，B项正确；C．由于温度、压强不确定，故、密度之比无法确定，C项错误；D．核反应会释放大量能量，D项错误；故选B2.漂白粉变质的反应之一是。下列说法正确的是A.为非极性分子B.的电子式为C.HClO的空间结构为V形D.基态O原子价层电子轨道表示式：【答案】C【解析】【详解】A．水分子为V形，正负电荷中不重合，为极性分子，A项错误；B．中碳原子与每个氧原子之间均形成2个共价键，即为，B项错误；C．HClO分子的中心原子是氧原子，结构为：，形成了2个σ键，另外还有2个孤电子对，故价层电子对数为4，HClO是V形分子，C项正确；D．氧原子价层电子2p轨道上的电子应分占三个轨道，即为，D项错误；故答案选C。3.已知可溶于浓NaOH溶液中，反应原理为。下列说法中错误的是A.可溶于氨水中 B.溶液呈碱性C.受热会生成黑色固体 D.该反应属于氧化还原反应【答案】D【解析】【详解】A．氢氧化铜沉淀能与氨水反应生成深蓝色的四氨合铜离子，故A正确；B．是强碱弱酸盐，离子在溶液中水解使溶液呈碱性，故B正确；C．氢氧化铜不稳定，受热分解生成氧化铜和水，故C正确；D．由方程式可知，反应中没有元素发生化合价变化，该反应属于非氧化还原反应，故D错误；故选D。4.用标准酸性溶液测定溶液的物质的量浓度的实验中，一定不需要使用的仪器是A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】A．酸性溶液、溶液均呈酸性，只能使用酸式滴定管，A正确；B．蒸发皿一般是一种用于蒸发浓缩溶液的器皿，本实验中不用，B错误；C．待测溶液置于锥形瓶中，C正确；D．调整液面时要使用烧杯盛放溶液，不需要使用蒸发皿，D正确；故选B。5.常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.pH=7的溶液中：、、、B.某无色溶液中：、、、C.加入铁粉只生成的溶液中：、、、D.的溶液中：、、、【答案】D【解析】【详解】A．会发生水解产生使溶液显酸性，在中性条件下不能大量存在Fe3+，A项错误；B．含有的溶液为紫红色，B项错误；C．加入铁粉产生，溶液呈酸性，在酸性溶液中若存在，则生成的气体中含有氮的氧化物，C项错误；D．、与、、、均不能发生化学反应，D项正确；故答案选D。6.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.含有极性键的数目为B.与足量稀硝酸完全反应，转移电子的数目为C.的溶液中含有与的数目之和为D.已知核反应：，则中含中子数【答案】B【解析】【详解】A．1个甲醇分子中含有5个极性键，含有极性键的数目为，故A错误；B．铁与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为Fe3+，与足量稀硝酸完全反应，转移电子的数目为，故B正确；C．没有明确溶液体积，不能计算的溶液中含有与总数，故C错误；D．已知核反应，根据质量守恒，A=235+1-144-3=89、Z=92-56=36，含53个中子，中含中子数，故D错误；选B。7.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y可形成两种常见通常状况下为液态的化合物；X、Y为同周期相邻元素，基态Z原子核外p电子数比s电子数多4个。下列说法正确的是A.简单氢化物键角：X>YB.四种元素均位于p区C.第一电离能：Z＜X＜YD.Z的常见氧化物不是酸性氧化物【答案】A【解析】【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Z原子核外p电子数比s电子数多4个，原子序数也是最大，可知基态Z原子核外电子排布式为，可知Z是硫元素；W、Y可形成两种常见通常状况下为液态的化合物，可知W是氢元素、Y是氧元素；X、Y为同周期相邻元素，可知X是氮元素；综合可知，W、X、Y、Z分别为H、N、O、S元素。【详解】A．、中中心原子均为杂化，中有2对孤电子对，中有1对孤电子对，孤电子对之间的排斥作用大于孤电子对与成键电子对之间的排斥作用，因此孤电子对数越多，键角越小，即键角：，A项正确；B．氢元素位于s区，B项错误；C．同周期主族元素从左往右第一电离能呈现增大的趋势，由于氮原子的2p能级为稳定的半充满状态，其第一电离能比氧的大，同主族元素从上往下第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：S＜O＜N，C项错误；D．硫的氧化物、均是酸性氧化物，D项错误；故答案选A。8.下列有关说法错误的是A.分子中所有原子均达到8电子结构B.冰醋酸熔化时需要克服氢键、范德华力C.的热稳定性弱于HF是因为键能：H-N＜H-FD.某冠醚空腔吸收后形成“超分子”，该超分子中存在配位键【答案】A【解析】【详解】A．中B原子的价层电子对数为，因此B原子未达到8电子结构，故A错误；B．冰醋酸是分子晶体，分子间存在氢键、范德华力，因此冰醋酸熔化时需要克服氢键、范德华力，故B正确；C．键能越大则物质的热稳定性越强，原子半径：N>F，因此键长：H—N>H—F，键能：H—N＜H—F，因此的热稳定性弱于HF，故C正确；D．与O形成配位键，提供空轨道、O提供孤电子对，两者可以形成配位键，故D正确；故答案选A。9.M是一种香料，其合成路线之一如图(已知：)。下列说法正确的是A.Y分子中所有原子共平面B.M中碳原子的杂化类型均为sp3C.X→Y的条件是NaOH水溶液、加热D.Z的结构简式为CH3CH=CHCOOCH3【答案】D【解析】【详解】A．Y分子中有一个碳原子为sp3杂化，因此不可能所有原子共平面，A错误；B．M分子中碳氧双键上的碳原子采用sp2杂化，其余碳原子采用sp3杂化，即M中碳原子杂化类型有sp3、sp2两种，B错误；C．X→Y是卤代烃的消去反应，相应条件为NaOH醇溶液、加热，C错误；D．由Y、Z、W的分子结构及合成路线知，Y与Z能发生加成反应生成W，Z为CH3CH=CHCOOCH3，D正确；故答案为：D。10.下列实验方案不能达到预期目的的是选项实验方案预期目的A向溶液中通入证明非金属性：C>SiB将(杂质)通入酸性溶液除去中含有C测量某二元弱酸的酸式盐(KHR)溶液的pH确定与相对大小D室温下，将表面积相等的同时置于、的盐酸中探究大小对反应速率的影响A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【详解】A．向溶液中通入，得到沉淀，说明最高价含氧酸的酸性：，证明非金属性：C>Si，A项正确；B．乙烯会被酸性溶液氧化为，引入新杂质，B项错误；C．二元弱酸的酸式盐(KHR)溶液中存在有：、，若则说明的电离大于水解，溶液呈酸性，反之呈碱性，C项正确；D．浓度越大，产生气泡的速率越快，可以探究浓度大小对反应速率的影响，D项正确；故答案选B。11.“热电池”在航空航天领域有广泛应用。某热电池工作原理如图所示，电池放电时Y极生成Fe、。下列说法正确的是A.电极电势：X>YB.溶解电解质的溶剂是水C.该装置工作时阳离子移向负极D.电池总反应为【答案】D【解析】【分析】电池放电时Y极FeS2生成Fe、，铁元素从+2价降低到0价，发生还原反应，因此Y极为原电池的正极，X极为负极，据此作答。【详解】A．根据分析可知，X是负极、Y是正极，正极电势高于负极电势，因此电极电势：Y>X，A项错误；B．Li能与水剧烈反应，故不能使用电解质的水溶液，B项错误；C．原电池放电过程中，阳离子移向正极，C项错误；D．由题干中“放电时生成Fe、”知电池总反应为，D项正确；故答案选D。12.某二元化合物晶胞结构及若干原子的分数坐标如图，该化合物的晶胞参数为apm。下列有关该化合物的说法正确的是A.化学式为 B.X原子的配位数为6C.c的分数坐标为 D.X、Y之间最短距离是【答案】D【解析】【详解】A．X分布在晶胞的顶点和面心上，其数目为个，Y分布在晶胞内部，共有8个，化学式为，A项错误；B．由晶胞结构图可知，X原子的配位数为8，B项错误；C．c位于晶体的右后方，分数坐标为，C项错误；D．将晶胞分成8个相同的小立方体，仔细观察该晶胞结构不难发现Y位于晶胞中8个小立方体的体心，小立方体边长为，体对角线为，X与Y之间最短距离就是小立方体对角线的一半，因此晶体中X、Y之间最短距离为，D项正确；故答案为：D。13.向某恒容密闭容器中充入2molM和1molN，发生反应，温度和压强对M的平衡转化率的影响如图所示(x代表压强)。下列说法正确的是A.B.平均相对分子质量：c=a>bC.平衡常数：a=c>bD.其他条件不变时，增大n(M)可提高M的平衡转化率【答案】B【解析】【详解】A．图中y代表的是温度，且温度越高，M的转化率越低，所以，A项错误；B．M的平衡转化率越高，平均相对分子质量越大，平均相对分子质量：c=a>b，B项正确；C．该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，平衡常数：a>b=c，C项错误；D．其他条件不变时，n(M)越大，M的平衡转化率越低，D项错误；故选B。14.常温下，将HCl气体分别通入体积相同、pH=12的两种碱溶液MOH、ROH中，数据间关系如图所示(X表示M、R，通入过程中溶液的体积不变)。下列说法正确的是A.a、b两点溶液中：a>bB.ROH溶液能与MCl溶液反应C.常温下等物质的量浓度的MOH、MCl混合溶液的pH>7D.将pH相同的两种碱溶液稀释相同倍数后溶液的pH：MOH>ROH【答案】C【解析】【分析】根据a、b点的数据可知，，即，a点时pH=10，、，，b点时pH=9，、，，可知Kb(MOH)>Kb(ROH)，据此作答。【详解】A．根据分析可知Kb(MOH)>Kb(ROH)，起始溶液pH均为12，则总浓度，通入HCl气体后，若要使两种溶液中pH均为10，则ROH溶液中通入HCl较多，且需要继续往ROH溶液中通入HCl，才能使pH=9，故阳离子与碱分子浓度相等时，ROH溶液中通入的HCl更多，即溶液中：a＜bB．由于碱性：ROH＜MOH，故ROH不能与含的盐溶液反应，B项错误；C．由图中a点数据知：，，可知M+水解能力弱于MOH的电离能力，溶液呈碱性，C项正确；D．由于碱性：MOH>ROH，等倍数稀释时，较强的碱pH变化值较大，故稀释后MOH溶液pH相对小一些，D项错误；故答案选C。二、非选择题：本题共4小题，共58分。15.实验室用足量的乙酸与37.0mL1-丁醇反应制备乙酸-1-丁酯装置如图(夹持仪器及加热装置已省略)所示，其制备温度为70～80℃，1-丁醇的密度为。回答下列问题：（1）仪器X的名称是_______，制备时采用水浴加热的优点为_______。（2）使用仪器Y的目的是_______，其进水口为_______(填“a”或“b”)。（3）待X中反应结束后，对混合液进行如下处理：洗涤→干燥→过滤→蒸馏→纯品。①“洗涤”通常需要进行三次，先用蒸馏水洗，再用_______洗，最后用蒸馏水洗，加入洗涤剂充分振荡后_______(填操作)。②“干燥”时干燥剂为而不采用NaOH固体，其原因是_______。③蒸馏过程中应选用下图中的_______(填字母)。（4）若最后得到34.8g乙酸-1-丁酯，则该酯的产率约为_______(保留三位有效数字)。【答案】（1）①.三颈烧瓶②.受热均匀，温度容易控制（2）①.冷凝回流，提高反应物的利用率，平衡容器中压强②.a（3）①.饱和溶液②.静置，待分层后进行分液(或其他合理说法)③.NaOH能与乙酸-1-丁酯反应④.b（4）74.1%【解析】【分析】乙酸和1-丁醇发生酯化反应生成乙酸-1-丁酯，图中通过恒压滴液漏斗将乙酸和浓硫酸加入1-丁醇在三颈烧瓶中反应，通过冷凝回流增大反应物转化率。【小问1详解】X指向的是三颈烧瓶，通过水浴加热可以使受热均匀，且易控制温度；【小问2详解】Y为冷凝管，通过冷凝回流，提高反应物的利用率，且可以达到平衡容器中压强的目的；冷凝水应该采取逆流操作，因此进水口为a；【小问3详解】①洗涤时可以用冷水洗涤后，用饱和碳酸钠溶液洗涤可以进一步除去剩余的酸、醇同时可以降低酯的溶解度，最终用蒸馏水洗涤除去钠盐，洗涤完成后通过静置、分液的操作将有机相和水相分离；②碱性条件下酯会发生水解，因此干燥时采用而不采用NaOH固体；③蒸馏时温度计水银球应在支管位置，冷凝水应该下进上出，因此选择b；【小问4详解】37.0mL1-丁醇物质的量为，根据反应可知足量乙酸和1-丁醇理论上完全反应生成乙酸-1-丁酯为0.405mol，实际产量为，则产率为。16.铊(Tl)被广泛用于电子、航天、化工、通讯等各个方面，从富铊灰(主要成分、ZnO、、FeO、PbO等)中提炼铊的工艺流程之一如图所示。已知：“浸取”后至“沉铊”前，铊均以形式存在。回答下列问题：（1）“料渣”的主要成分是_______(填化学式)。（2）“浸取”时，反应的离子方程式为_______()，生产中用量总是多于理论用量，可能的原因是_______。（3）“水相”中，含有的金属阳离子主要为、_______；“反萃取”的目的是_______。（4）加入的反应中，消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。（5）“加热”时发生反应的化学方程式为_______。（6）电解溶液可得到金属Tl，阳极的电极反应式为_______。（7）金属铊的一种晶体的晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。①Tl的配位数为_______。②该晶体的密度为_______(为阿伏加德罗常数的值，列出算式)。【答案】（1）（2）①.②.酸性条件下有部分被还原为（3）①.、②.使从有机溶剂中转移到水溶液中(或其他合理说法)（4）1∶1（5）（6）（7）①.12②.【解析】【分析】富铊灰中主要成分PbO、ZnO、Fe2O3、FeO、Tl2O等，加入高锰酸钾和硫酸混合溶液、氯化钠溶液浸取时，PbO转化为PbSO4、ZnO转化为ZnO4、Fe2O3和FeO转化为Fe2(SO4)3、Tl2O转化为，过滤得到含有PbSO4的料渣和浸取液；向浸取液中加入萃取剂试剂A萃取，分液得到水相和铊元素的有机相；向有机相加入试剂B反萃取，分液得到含有的溶液；向溶液中加入亚硫酸钠溶液，将转化为TlCl沉淀，过滤得到TlCl；向TlCl中加入浓硫酸，加热后得到Tl2SO4溶液，电解Tl2SO4溶液得到金属铊，据此分析解答。【小问1详解】根据分析可知，料渣”的主要成分是PbSO4。【小问2详解】“浸取”时，Tl2O转化为，反应的离子方程式为：；生产中用量总是多于理论用量，可能的原因是：酸性条件下有部分被还原为。【小问3详解】向浸取液中加入萃取剂试剂A萃取，分液得到水相和铊元素的有机相，因此“水相”中，含有的金属阳离子主要为、、、；“反萃取”的目的是：使从有机溶剂中转移到水溶液中。【小问4详解】“还原、沉铊”过程中与亚硫酸根离子反应生成TlCl沉淀、硫酸根离子、氯离子和氢离子，反应的离子方程式为：，反应中铊元素从+3价降低到+1价，S元素从+4价升高到+6价，因此作为氧化剂，亚硫酸钠作为还原剂，反消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为：1∶1。【小问5详解】向TlCl中加入浓硫酸，加热后得到Tl2SO4溶液，反应为：。【小问6详解】电解的目的是为了制备金属铊，电解时阳极发生失去电子的氧化反应，阴极发生得到电子的还原反应，则阳极的电极反应式为：。【小问7详解】①观察晶胞结构可知，位于顶点的一个Tl原子，则Tl原子的配位数为；②根据均摊法可知，该晶胞中含有的Tl原子有，该晶体的密度为：。17.是大气污染物之一，对其进行无害化处理或综合利用是化学工作者研究的重要课题，其处理方法有还原法、CO还原法、电化学转化法等。回答下列问题：（1）CH，还原法：相关反应的热化学方程式为i．；ii．；iii．。①还原生成、及水蒸气的热化学方程式为_______。②一定条件下，某密闭容器中发生反应，下列措施既能提高反应速率，又能提高平衡转化率的是_______(填字母)。a．其他条件不变，增加的浓度b．增大压强c．降低温度d．使用高效催化剂（2）CO还原法：反应原理为。按不同的投料比向某密闭恒压容器(p=375kPa)中投入、CO发生该反应，CO的平衡转化率[α(CO)]与温度、X的关系如图所示。①A、D两点对应的平衡常数：K(A)_______(填“>”“＜”或“=”，下同)K(D)。②初始压强相同、温度相同、X值相同时CO的平衡转化率：恒压容器_______恒容容器。③C点反应达到平衡所用时间为5min，则0～5min内_______，该点对应温度下_______(分数形式，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。（3）电化学转化法：利用电化学原理将、转化为硝酸的同时能获得电能，其工作原理如图所示。①总化学方程式为_______。②负极上电极反应式为_______。【答案】（1）①.②.ab（2）①.<②.>③.20④.（3）①.②.【解析】【小问1详解】①还原生成、及水蒸气的反应方程式为：，根据盖斯定律可知，目标反应方程式=，因此目标反应方程式，因此热化学方程式为：；②a．其他条件不变，增加的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，能提高平衡转化率，故a符合题意；b．增大压强，速率越快，该反应为气体分子数减小的反应，则平衡正向移动，平衡转化率增大，故b符合题意；c．该反应为放热反应，降低温度平衡逆向移动，平衡转化率减小，温度降低，反应速率会减小，故c不符合题意；d．使用高效催化剂，速率加快，但平衡不移动，转化率不变，故d不符合题意；故答案选ab。【小问2详解】①根据图中数据可知，A、D两点的投料比分别为0.4和1.5，可知反应物中CO的物质的量关系为，但反应中CO的平衡转化率相同，可知相同条件下，D点转化的物质的量更多，生成物也就更多，根据可知，产物越多则平衡常数越大，因此平衡常数：；②该反应是气体分子数减小的反应，气体的压强越大，CO的转化率越大，恒压容器中气体的压强不变，但恒容条件下，气体的压强会减小，因此恒压容器中CO的转化率更大，故答案为：<；③C点的投料比1，假设投入的，压强p=375kPa，则起始时，，由α(CO)=50%，则平衡时，列出三段式：根据p=375kPa，可知，则0～5min内；。【小问3详解】该装置为原电池装置，通入的电极发生氧化反应产生硝酸，电极反应式为：，通入的电极发生还原反应，电极反应式为：，①根据分析可知，总化学方程式为：；②根据分析可知，负极上电极反应式：。18.有机物M具有抗肿瘤、抗氧化等功能，其一种合成路线如下：已知：。回答下列问题：