2024届高考化学挑战模拟卷 【新课标卷】(含答案)

2024届高考化学挑战模拟卷【新课标卷】

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一、单选题

1.中华文化博大精深，为世界的发展做出了重要的贡献。下列说法正确的是（）

A.指南针的磁石的主要成分是三氧化二铁

B.蔡侯纸的主要成分属于合成高分子材料

C.瓷器是以黏土为主要原料烧制而成

D.制作豆腐时，需添加石膏使蛋白质变性

2.分子筛是一种高度有序的孔道结构材料，可实现对水分子的选择性吸附。E是一种

重要的药物中间体,通过如图路线进行合成:

0

已知：Ph=c6H5-，Et=CH3CH2-0

下列说法错误的是（）

A.D中含有4种官能团

B.lmol分子C最多可与5molH2加成

C.E的核磁共振氢谱有16组峰

D.C-D的过程中加入分子筛，可有效提高D的产率

3.物质甲是一种青霉素类抗生素，其结构如图所示。前20号元素X、Y、Z、W、

Q、M原子序数依次增大，其中X与M、W与Q分别位于同主族。

下列说法正确的是（）

A.最简单气态氢化物的稳定性：W<ZB.简单离子半径：M>Q

C.基态原子的未成对电子数：Y=QD.电负性：W<Q

4.钠离子电池具有能量密度大、导电率高、成本低等优点。以CujSe填充碳纳米管

作为正极材料的一-种钠硒电池工作原理如图所示，正极材料立方晶胞内未标出因电池

放电产生的。价Cu原子。下列说法错误的是（）

A.每个Cu2Tse晶胞中Cu，个数为8-8%

B.该电池中不能使用NaCl溶液

C.充分放电时，正极的电极反应式为CujSe+2Na4+2e-^=Na2Se+（2-x）Cu

D.充电时外电路中转移1mol电子，两极质量变化差为23g

5.下列装置能达到实验目的的是（）

ABCD

2mL2mL

左手轻轻转动0.1mol,L'10.2BIOI'V1

KMnO,溶液KMr。,溶液

高钵酸

。钾固体

浓盐酸

2mL0.1mol•L'HzCjO,溶液

用高锦酸钾固体

用CJ从碘水中用NaOH标准溶液研究浓度对反应速率的

和浓盐酸定量制

萃取碘滴定盐酸影响

备氯气

A.AB.BC.CD.D

6.过氧化氢是一种常用的绿色氧化剂、消毒剂，一种由氢气催化氧化合成过氧化氢的

反应过程如图，下列说法错误的是()

A.[PdCL]”中Pd的配位数为4

B.HC1为反应的催化剂

C.反应过程中Pd呈现的化合价有()、+2

D.过程③发生反应的离子方程式为[PdChOzY+2HC1—[PdClJ十出。？

7.常温下，用O.lmoLL/NaOH溶液滴定20mL等浓度的H2A溶液，滴定过程中溶液

中的H?A、HA-、A?-的分布系数b(X)3A2-)=)和溶液

-

'，C(H2A)+C(HA)+C(A-)

pH随NaOH加入量变化如图所示。已知：怆2.5仁0.4,怆5=0.7。

“除杂2”后的滤液中c（广）=（）.01mol・L,则Ca?+和Mg2+是否除尽？

（填“是”或"否"）o

（5）“除杂2”宜选择的容器材质有（填序号）。

A.陶瓷B.铁C.石英

（6）为优化方案1,该小组设计出方案2如下，从安全角度分析，方案2优于方案1

的理由是0

方案2

（7）CaF?晶胞如图所示，Ca＞将晶胞切割成8个小空隙，F填充在Ca?+构成的

（填“正八面体”“正方体”或“正四面体”）空隙中，其填充率为

（填充率=广鬻震数xlOO%）。

CaF?晶胞

9.汽车等交通工具给生活带来便利。然而，未经处理的燃油车排放的尾气中含有大量

的有害物质，会对人体健康和环境产生危害，因此人们常利用CO、尿素、烧类物质

（用HC表示）在合适的条件下还原消除氨的氧化物（NOQ。

(1)已知25°C、101kPa时:

:-1

①N2(g)+O2(g)=2NO(g)bH=+180.5kJ-mol

②CO的燃烧热为283kJ.mol

该反应

则反应③：2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2CO2(g)A//=kJ.moP'o

的AS约为-200J.moL.K",又知汽车尾气的温度一般在5007000K之间，试通过计

算说明在此条件下反应③能否自发进行(假定M与A5随温度的变化可忽略不计)：

(2)保持温度和压强恒定，在密闭容器中发生反应③，下列叙述不能说明反应③达到

平衡状态的是________(填序号)。

A.vjH(NO)=vi2(N2)

B.混合气体中，$的体积分数不再变化

C.混合气体的平均摩尔质量不再变化

D.混合气体的密度不再变化

(3)不同温度下，反应③的平衡常数K与温度T的关系如图甲所示，据此判断提高

汽车尾气中NO转化效率最关键的措施是o

(4)目前最常用的汽车尾气处理装置是“三元催化转化器”。某研究小组实验中发现

汽车尾气中NO,转化效率以及CO与HC的转化效率与空燃比(空气与燃油气的质量

比)的变化关系如图乙所示。

co

NQW.HC

卓100陵三元催化剂

希80/分最佳工作区

赖60

340

螂20

1414.71516

空燃比

乙

当空燃比超过14.7时，N0.转化效率明显降低的原因是

(5)选择性催化还原技术(SCR)是针对汽车尾气中NO］的一项处理工艺，即在催化

剂的作用下，加入还原剂氨气或尿素，把尾气中的NO、还原成N?和H2。。工作原理

如图内：

还原剂

氧化处理

后的汽车尾气6

(N02.。2等)

SCR催化反应器

丙

①写出反应器中NH；还原NO?的化学方程式：。

②工业上利用在一定条件下反应制备尿素：

2NH3(g)+CO2(g)<CO(NH2)2(l)+H2O(g)o保持200℃、15MPa的条件,在

合成塔中按物质的量之比为3:1充入NH,与CO2,达到平衡时，CO?的转化率为

50%,则此温度下，该反应的压强平衡常数勺=MPa_2(用平衡分压代替平衡

浓度计算，气体的分压等于总压与气体物质的量分数之积)。

三、实验题

10.硫代硫酸钠(Na^S?。,)可用作分析试剂，它易溶于水、难溶于乙醇，有较强的

还原性，受热、遇酸易分解，溶解度随温度升高而增大，实验室模拟工业上制备硫代

硫酸钠的实验装置如图所示。回答卜.列问题。

（I）仪器c的名称是___________,使用仪器d的好处是__________,下列各组试剂

最适宜用于本实验制备soZ的是__________（填序号）。

A.70%硫酸、Na2SO3C.Cu、98%硫酸

C.Na2sO3、30%盐酸D.NaHSO3.5（）%硝酸

（2）实验中用于配制相应溶液的蒸储水需要先加热至沸腾，“加热至沸腾”的目的是

，试剂X通常是___________O

（3）仪器c中反应的离子方程式为实验中耍严格控制进入仪器c中SO2的量，原因是

（4）待仪器c中反应完成后，将溶液转入蒸发皿中，水浴加热浓缩、冷却结晶、过

滤、洗涤、干燥，洗涤晶体所用的试剂可以为O

（5）为检验制得产品的纯度，该实验小组称取5.0g产品配制成250mL硫代硫酸钠溶

液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度。在锥形瓶中加入25.00mL

0.0100mol.「KI。,溶液，并加入过量的KI后酸化，发生反应

+

5I+IO；+6H=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2s之。3溶液滴

定，发生反应l2+2S2O；-=2「+SQ：-,当达到滴定终点时，消耗Na2s2O3溶液20.00

mL,则该产品的纯度是________（用百分数表示，保留一位小数）。

四、推断题

11.含有苯并环己酮骨架的螺环化合物具有优良的抗病毒活性，合成化合物H的路线

如图:

0-\

已知：H>

①R-CHOWRT\

0—/

②R-oTf+=—此Cul^->R—=­R]

o

（R、此=燃基）

Br

回答下列问题：

（1）A的结构简式为。

（2）物质E所含有的含氧官能团为o

（3）D的结构简式为o

（4）该路线中设置A-B,F-G的目的是______________；从G转化为H的反应类

型是

(5)依据上述流程的信息，下列反应产物1的结构简式为

0—

CHO

2广CuLEtjN,%,Pd,j

OTfCH30H

(6)J是G的同分异构体，且含有一取代的蔡（，CI0H7-）骨契,则

既能发生银镜反应，也能发生水解反应的J的结构有种（不考虑立体异构）。

(7)依据以上信息，以乙醛和题中所涉及的物质为原料，补全合成螺环化合物

的路线。

小

M-CHO曲/-CH0»0OHt-BuLi

Br

DMF

参考答案

1.答案：C

解析•：指南针的磁石的主要成分是具有磁性的四氧化三铁，A错误：蔡侯纸的主要成

分为纤维素，为天然高分子材料，B错误：瓷器由黏土在高温下烧结而成，CE确：

石膏的主要成分是硫酸钙结晶水合物，硫酸钙不属于重金属盐，不会使蛋白质变性，

D错误。

2.答案：C

解析：D中含有默基、酯基、亚氨基、碳碳双键4种官能团，A正确；1mol分子C中

苯环可与3molH2加成，2mol钺基可与2molH2加成，酯基不与H2加成，故最多可

与5mol也加成，B正确；E的结构在经过旋转处理后，可看出其为对称结构:

，H原子的种类共有10种:,C错误;结合路线和已知

条件，分子筛可选择性吸附C-D过程中生成的HQ,可以促进反应正向进行，有效

提高D的产率，D正确。

3.答案：C

解析：根据元素周期律，非金属性：0>N,则最简单气态氢化物的稳定性：

H2O>NH3,A错误；K+与S?-核外电子排布相同，S2•核电荷数小，半径大，B错

误；基态C原子的价层电子排布式为2s22P2,基态S原子的价层电子排布式为

3s23p4,二者未成对电子数都是2,C正确；同主族元素从上到下电负性逐渐减小，电

负性：0>S,D错误。

4.答案：D

解析：根据“均摊法”，每个CijSe晶胞中含8x：+6x<=4个Se,则1个晶胞中铜

o2

离子、亚铜离子共4x(2-》)个，设1个晶胞中铜离子、亚铜离子分别为匕个,则

a+b=4x(2-x)f由化合物中各元素化合价代数和为零可知，2。+〃=4义2,解得匕=8-

8x,A正确；已知Cu2rse填充碳纳米管作为正极材料，则放电时负极为钠单质，不能

用水溶液，B正确；根据题给信息可知放电时有。价铜原子生成，充分放电时，正

Cu2.tSe得到电子发生还原反应生成0价铜，电极反应式为

Cu2Tse+2Na++2e-=Na2Se+（2-x）Cu,C正确;充电时外电路中转移1mol电

子，阳极释放出1mol钠离子，质量减小23g,阴极生成1mol钠，质量增加23g,两

极质量变化差为46g,D错误。

5.答案：B

解析：高锌酸钾固体可溶于水且呈粉末状，故用高锅酸钾固体和浓盐酸来制备Cl?不可

使用启普发生器控制反应进行，A错误；碘易溶于CCL，可用CCL从碘水中萃取碘，

B正确；应用碱式滴定管盛装NaOH标准溶液，C错误；研究浓度对反应速率的影

响，要保证草酸过量，能将高锌酸钾反应完全，图示草酸的量不足，D错误。

6.答案：B

解析：结合［PdCL「的化学式可看出Pd的配位数为4,A正确；HC1在整个反应过程

中先生成、后消耗，是中间产物，B错误；根据反应②可知，Pd和。一、。2反应生成

T［PdCl2O2f,其中。为-1价，综合得失电子守恒和质量守恒，结合后续生成HQ?

可判断，反应②中Pd的化合价由0变为+2价、0的化合价由0变为-1价，［PdCLt中

Pd也是+2价，此外流程中还有单质Pd,C正确；由反应机理图的箭头指向可观察到

过程③中反应物有［PdCiq2广和HC1,生成物有［PdCl4r和HQ2，根据原子守恒可

配平反应的离子方程式，D正确。

7.答案：C

解析：在V(NaOH)=20mL时第一次达到滴定终点，此时溶液显酸性，选甲基橙为指

示剂，V(NaOH)=40mL时第二次达到滴定终点，此时溶液显碱性，应选择酚肽作指

示剂，A错误；由题图可知，A点在分布系数曲线上，对应pH变化曲线上此时的

pH=2,B错误；A点时C(H2A)=《HA)K―^=c（H+）=lxl（r2,c

1c（/H,A\）'7

点时C（HA-）={A2）同理可得/2=。（可）=10<6,B点时《HQhdA?）

c（H+）c（HA）c（H"）c（A3-）.

=X=，0zx

c（H,A）c（HA）得3点时。”）=m3口。11\此

时pH=4.3,C正确；。点时c(HA-)=c(A2-),由于加入NaOH溶液后，溶液体积增

大，根据物料守恒c(H2AHe(HA-)+C(A2)=C(H2A)+2c(A2-)<0.1moll'D错

误。

8.答案：(1)SiO2>CaSO4

+4+

(2)RUO4+2SO：+4H==RU+2SO；+2H2O

(3)2

(4)Mg耳;是

(5)B

(6)方案1使用氢气作还原剂，氢气是易燃易爆气体，而方案2利用草酸根离子的还

原性还原钉，更安全

(7)正四面体;100%

解析：(1)CaSO,微溶于水，“酸浸”后滤渣主要包含没有反应的Si。?和CaO与稀

硫酸反应生成的CaSO4。

(2)根据题目信息“RuO4中Ru为+6价”可推出，Ri1。,中含有过氧键，Imol

RuO4可得4moi电子，Ru。4作氧化剂，Na2sO?作还原剂，结合反应过程中得失电子

守恒、原子守恒、电荷守恒即可书写离子方程式。

(3)3molNazFe/SOjCOH)?中含12molFe",根据关系式：Fe2+~Fe3+~le-

CIO；-CP-6e-,结合得失电子守恒可知，氧化12moiFd+需要2moic1O；,即需

要2molNaClO3。

(4)CaF2,MgR是相同类型的沉淀，根据(,(Mg月)<K卬(Ca5)可知，相同条件

下，当“除杂1”后的滤液中c(Mg")=c(Ca2+)时，“除杂2”中先生成MgF?沉淀。

当“除杂2”后的滤液中《广)=0.01mol.L-时，

^sp(CaE)1.5x10-'°.…

cCa)=-J-------=--------：——molL=1.5x10mol-L,

、7C2(F)IO-4

Mg")=(p(Mg")=7.4x?।mol.L/=7.4xl(r7molL,均小于IxlO^molL-1,

、)c2(F)ICT4

则Ca〃和Mg?*均除尽。

(5)由于NaF溶液中F水解会生成HF,HF能够腐蚀陶瓷容器、石英容器，因而选

择使用铁质容器。

(7)根据题图可知，Ca?-位于晶胞的顶点和面心，8个F填充在8个由4个Ca2+构成

的正四面体空隙中，这种填充方式填充率为10()%。

9.答案：(1)-746.5；由△G=zW-7ASvO时反应能自发进行可知，当

=3732.5K时反应③可自发进行，因此反应③在500〜1()00K时能

0.2kJ-mol•K

自发进行

(2)A

(3)提高化学反应速率(或选用高效催化剂等其他合理答案)

(4)空燃比超过14.7时，CO与煌类物质主要与发生反应

_催化齐

1

(5)①3>1也十GN。？-----7N2+12H2O

②0.01

解析：(1)由题意可知，@N2(g)+O2(g)=2N0(g)A//=+180.5kJmol\②

1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)AH=-566kJ-mor,反应②■反应①可得反应③：

2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)A”=-746.5kJmol"。

(2)由反应③的化学方程式可知，%(NO)=2i，逆(N?)时才能说明正、逆反应速率相

等，反应达到平衡状态，A符合题意；反应③的正反应为气体总分子数减小的反应，

故当N?的体积分数不再变化时，能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；反应③进

行的过程中，气体的总质量不变，总物质的量改变，故气体的平均摩尔质量改变，当

混合气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，C不符合题意；气

体的总质量不变，温度和压强恒定，随着反应的进行，气体的总体积不断减小，故混

合气体的密度不断增大，当混合气体的密度不再变化时，能说明反应达到平衡状态，

D不符合题意。

(3)由图甲可知，反应③的平衡常数在500〜100()K时远大于10、，因此从热力学角度

可知反应正向进行的程度吸大。若想提高反应的转化效率，则需从动力学角度考虑,

即加快化学反应的速率。

（4）CO与HC除了可被NO,氧化外，还可被空气中的。2氧化，当空燃比过高时，

CO与HC会与反应，降低了NO、的转化效率。

（5）②假设起始通入3moiN4与1molCO2,平衡时CO?的转化率为5（）%,则平衡

时消耗0.5molCO2,可得三段式：

f，l

2NH3(g)+CO2(g)l^-M^CO(NH2)2(])+H2O(g)

310

转化量/mol10.50.5

平衡量/mol20.50.5

—xl5MPa

八“=_____〃__（_凡__。__）____=--------2；------------=0.01MPa-

p/r(NHjp(CO)(2Y0.5....

/\3/2/-x!5MPax-x15MPDa

(3)3

10.答案：(1)三颈烧瓶；可使反应物充分混合接触反应，提高原料的利用率A

(2)除去溶解在水中的。2、NaOH溶液

2

（3）2S-+CO；-+4SO2=3S2Of4-CO2.若SO2过量，溶液酸性会增强，导致硫代

硫酸钠分解，若SO?量不足，会导致产品产率降低

（4）乙醇

（5）59.3%

解析：（1）仪器d是搅拌器，搅拌可使反应物充分混合接触反应，从而提高原料的利

用率；70%硫酸溶液中c（H+）较大，与