河北省衡水中学届高三教学质量检测理综化学试题.docx
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河北省衡水中学届高三教学质量检测理综化学试题
河北省衡水中学2020届高三3月教学质量检测
理综化学试题
7.关于以下科技成果,下列说法正确的是()
A.中国“人造太阳”
B.电磁炮成功装船
C.“鲲龙”两栖飞机
D.“墨子”通信卫星
利用氘和氚发生化学反应产生上亿度高温
电磁炮发射过程中电能转化为机械能
飞机大量使用熔点高、硬度大的铝锂合金
通讯中使用的光导纤维主要成分是单晶硅
8.下列有关实验操作的现象和结论均正确的是()
选项
实验操作
现象
结论
A
分别向相同浓度的ZnSO4溶液和溶液中通入足量H2S
前者无现象,后者有黑色沉淀生成
Ksp(ZnS) B 常温下分别测等浓度的NaX溶液和Na2CO3溶液的pH 前者pH小于后者 酸性: HX>H2CO3 C 将铜粉加入FeCl3溶液中 溶液变蓝,有黑色固体 金属铁比铜活泼 D 将表面附有黑色Ag2S银器浸入盛食盐水的铝质容器中 黑色逐渐褪去 银器为正极,Ag2S得电子生成单质银 9.杂环化合物是分子中含有杂环结构的有机化合物。 常见的六元杂环化合物有 下列说法正确的是() A.吡啶和嘧啶互为同系物 B.吡喃的二氯代物有6种(不考虑立体异构) C.三种物质均能发生加成反应 D.三种分子中所有原子处于同一平面 10.含有酚类物质的废水来源广泛,危害较大。 含酚废水不经处理排入水体,会危害水生生物的繁殖和生存;饮用水含酚,会影响人体健康。 某科研结构研究出一种高效光催化剂BMO(Bi2MoO6),可用于光催化降解丁基酚,原理如图所示。 下列说法错误的是() A.光催化剂BMO可降低丁基酚氧化反应的ΔH B.在丁基酚氧化过程中BMO表现出强还原性 C.苯环上连有一OH和一C4H9的同分异构体共有12种(不考虑立体异构) D.反应中BMO参与反应过程且可以循环利用 11.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,Y、Z的最外层电子数之和等于W的原子序数,Z元素在地壳中含量最高。 Y元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物化合生成盐。 常温下,X的单质为气体。 下列说法正确的是() A.简单阴离子的还原性: X>YB.原子半径: W>Z>Y>X C.Z与W形成的化合物中只含有离子键D.简单氢化物的沸点: Y>Z 12.第20届中国国际工业博览会上,华东师范大学带来的一种“锌十碘”新型安全动力电池亮相工博会高校展区。 该新型安全动力电池无污染、高安全、长寿命且具有合适的充电时间,可以应用于日常生活、交通出行等各个领域。 已知该电池的工作原理如图所示。 下列有关说法正确的是() A.正极反应式为I3--2e-=3I- B.6.5gZn溶解时,电解质溶液中有0.2mol电子移动 C.转移1mol电子时,有1molZn2+从左池移向右池 D.“回流通道”可以减缓电池两室的压差,避免电池受损 13.室温下,用0.20mol·L-1的NaOH溶液滴定10.00mL0.20mol·L-1的NaHSO3溶液,滴定过程中溶液的pH变化和滴加NaOH溶液的体积关系如图所示。 下列说法错误的是() A.溶液中水的电离程度: b>a>c B.pH=7时,消耗的V(NaOH)<10.00mL C.在室温下K2(H2SO3)约为1.0×10-7 D.c点溶液中c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+) 26.锰酸锂(LiMn2O4)是新型锂离子电池常用的正极材料。 工业上以软锰矿浆为原料可制备锰酸锂,同时制得副产品MnSO4·H2O晶体,其流程如图所示。 已知: (1)软锰矿浆的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3,MgO、Al2O3,CaO,SiO2等杂质。 (2)温度高于27℃时,MnSO4晶体的溶解度随温度升高而逐渐降低。 (3)有关物质的溶度积常数如下表: (1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为_____。 该过程中,为提高软锰矿中MnO2的浸出率,下列措施可行的有_____(填字母)。 A.不断搅拌,使SO2和软锰矿浆充分接触 B.增大通入SO2的流速 C.适当升温 D.减少软锰矿浆的进入量 (2)第1步除杂中加入H2O2的目的是_____。 (3)第2步除杂,主要是将Ca2+,Mg2+转化为相应的氟化物沉淀除去,其中MnF2除去Mg2+反应的离子方程式为MnF2(s)+Mg2+(aq)=Mn2+(aq)+MgF2(s),该反应的平衡常数为_____。 (4)图中的一系列操作指的是_____。 (5)将MnO2和Li2CO3按4: 1的物质的量之比配料,混合搅拌,然后高温煅烧600~750℃,制取产品LiMn2O4。 写出该反应的化学方程式: _____。 27.亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的防腐剂。 某化学兴趣小组设计如图所示装置(省略夹持装置)制备NaNO2并探究其性质。 已知: ①2NO+Na2O2=2NaNO2; ②NaNO2易被空气氧化,NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO3-; ③HNO2为弱酸,室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO+H2O。 回答下列问题: (1)装置E中盛放铜片的仪器名称是_____,检査装置E气密性的方法是_____。 (2)上述实验装置中,依次连接的合理顺序为h-_____。 (3)装置D中酸性KMnO4溶液的作用是_____(用离子方程式表示)。 (4)反应结束后,取适量产品溶于稀硫酸中,观察到的实验现象为_____。 (5)测定深水井中亚硝酸钠含量: 取1000mL水样于锥形瓶中,立即加入50.00mL0.001mol/L酸性高锰酸钾溶液,充分反应后用0.001mol·L-1草酸钠溶液滴定剩余的高锰酸钾,终点时消耗草酸钠溶液115.00mL。 则水中NaNO2的含量为_____mg·L-1。 若所取样品在空气中放置时间过长,则测定结果_____(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 有关反应如下: 5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。 28.研究氮及其化合物对化工生产有重要意义。 (1)已知: ①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH1 ②2NH3(g) N2(g)+3H2(g)△H2 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3 则热化学方程式: 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=__(用△H1、△H2、△H3表示)。 (2)在2L密闭绝热容器中,投入4molN2和6molH2,在一定条件下生成NH3,测得不同温度下,平衡时NH3的物质的量数据如下表: 温度/K T1 T2 T3 T4 n(NH3)/mol 3.6 3.2 2.8 2.0 ①下列能说明该反应已达到平衡状态的是__。 A.3v正(H2)=2v逆(NH3)B.容器内气体压强不变 C.混合气体的密度不变D.混合气的温度保持不变 ②温度T1__(填“>”<”或“=”)T3。 ③在T3温度下,达到平衡时N2的转化率为__。 (3)N2O4为重要的火箭推进剂之一。 N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g)△H。 上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,则该反应的化学平衡常数Kp为__(以k正、k逆表示)。 若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强110kPa),已知该条件下k逆=5×102kPa-1·s-1,当N2O4分解10%时,v逆=__kPa·s-1。 (4)以连二亚硫酸盐(S2O42-)为还原剂脱除烟气中的NO,并通过电解再生,装置如图。 阴极的电极反应式为__,电解槽中的隔膜为__(填“阳”或“阴”)离子交换膜。 每处理1molNO,电路中通过电子的物质的量为__。 35.某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料,以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物做固态电解质,其电池总反应为MnO2+Zn+(1+ )H2O+ ZnSO4 MnOOH+ ZnSO4[Zn(OH)2]·xH2O,其电池结构如图甲所示,图乙是有机高聚物的结构片段。 (1)Mn2+的核外电子排布式为__;有机高聚物中C的杂化方式为__。 (2)已知CN-与N2互为等电子体,推算拟卤素(CN)2分子中σ键与π键数目之比为__。 (3)NO2-的空间构型为__。 (4)MnO是离子晶体,其晶格能可通过如图的Born-Haber循环计算得到。 Mn的第一电离能是__,O2的键能是__,MnO的晶格能是__。 (5)R(晶胞结构如图)由Zn、S组成,其化学式为__(用元素符号表示)。 已知其晶胞边长为acm,则该晶胞的密度为__g·cm-3(阿伏加德罗常数用NA表示)。 36.有机物G是一种重要的化工原料,其合成路线如图: (1) 的官能团名称是__。 (2)反应②为取代反应,反应物(Me)2SO4中的“Me”的名称是__,该反应的化学方程式是___。 (3)反应④所需的另一反应物名称是__,该反应的条件是__,反应类型是__。 (4)满足下列条件的 的同分异构体有__种(不考虑立体异构)。 ①苯环上连有两个取代基②能发生银镜反应③能发生水解反应 (5)以 为原料,合成 合成路线图___。 示例如下: A B C……→H。 参考答案 7.B 【解析】 A.人造太阳反生核聚变,不是化学反应,A项错误; B.电磁炮利用强大的电磁力来加速弹丸,是将电能转化为机械能,B项正确; C.合金的熔点会比纯金属的熔点低,故铝锂合金的熔点较低,C项错误; D.光导纤维的主要成分为二氧化硅,D项错误; 8.D 【解析】 A.ZnSO4无现象,CuSO4生成黑色沉淀,ZnS的溶解度比CuS的大,因两者是相同类型的沉淀,则证明Ksp(CuS) B.测定盐溶液的pH,可比较HX、碳酸氢根离子的酸性,不能比较HX与碳酸的酸性,B项错误; C.铁离子具有强氧化性,Cu加入到铁离子中,生成亚铁离子和铜离子,不会有固体产生,C项错误; D.铝比银活泼,将银器放入铝容器中,会形成原电池,活泼的铝做负极,失去电子,不活泼的氧化银做正极,得到电子,所以银器做正极,硫化银得电子,生成银单质,黑色会褪去,D项正确; 9.C 【解析】 A.同系物差CH2,吡啶和嘧啶还差了N,不可能是同系物,A项错误; B.吡喃的二氯代物有7种,当一个氯位于氧的邻位,有4种,当一个氯位于氧的间位有2种,当一个氯位于氧的对位,有1种,B项错误; C.三种物质均能有以双键形式存在的键,能发生加成反应,C项正确; D.吡喃含有饱和碳原子结构,所有原子不可能处于同一平面,D项错误; 10.A 【解析】 A.催化剂可降低丁基酚氧化反应的活化能,不会改变ΔH,A项错误; B.BMO被氧气氧化成变为BMO+,说明该过程中BMO表现出较强还原性,B项正确; C.-C4H9有4种结构异构,苯环上还存在羟基,可以形成邻间对三种位置异构,总共有12种,C项正确; D.催化剂在反应过程中,可以循环利用,D项正确; 11.A 【解析】 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z元素在地壳中含量最高,则Z为O;Y元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物化合生成盐,则Y为N;常温下,X的单质为气体,在氮之前,只有H,则X为H;Y、Z的最外层电子数之和等于W的原子序数,Y、Z的最外层电子数分别为5、6,则W为Na。 A.非金属性N>H,元素的非金属性越强,对应的简单阴离子的还原性越弱,A项正确; B.根据元素周期律,同周期,原子序数小的半径大,同主族,周期大的半径大,故原子半径Na>N>O>H,B项错误; C.Z与W形成的化合物可能为Na2O或Na2O2,前者只含有离子键,后者存在离子键和共价键,C项错误; D.氨气和水分子都含有氢键,但是水分子间形成的氢键较多,沸点更高,D项错误; 12.D 【解析】 A.正极发生还原反应,其电极反应式为: I3-+2e-=3I-,A项错误; B.电子不能通过溶液,其移动方向为: “Zn→电极a,电极b→石墨毡”,B项错误; C.转移1mol电子时,只有0.5molZn2+从左池移向右池,C项错误; D.该新型电池的充放电过程,会导致电池内离子交换膜的两边产生压差,所以“回流通道”的作用是可以减缓电池两室的压差,避免电池受损,D项正确; 13.D 【解析】 A.在a点,HSO3- H++SO32-,对水的电离产生抑制,b点,SO32-+H2O HSO3-+OH-,促进水的电离,在c点,虽然SO32-仍会促进水电离,但过量NaOH对水电离的抑制是主要的,且比a点对水的抑制作用更强,水的电离程度更小,所以溶液中水的电离程度: b>a>c,A正确; B.V(NaOH)=10.00mL时,pH>7,所以pH=7时,消耗的V(NaOH)<10.00mL,B正确; C.在b点,SO32-+H2O HSO3-+OH-,c(OH-)=c(HSO3-)= = =1.0×10-4mol•L-1,Kh= ≈10-7,在室温下K2(H2SO3)= = ≈1.0×10-7,C正确; D.在c点,c(Na2SO3)=c(NaOH),溶液中主要发生SO32-+H2O HSO3-+OH-,所以c(Na+)>c(OH-)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(H+),D错误; 26.MnO2+SO2=SO42-+Mn2+AC将Fe2+氧化为Fe3+7.2×107蒸发浓缩、趁热过滤8MnO2+2Li2CO3 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑ 【解析】 (1)“浸出”过程中MnO2与SO2发生氧化还原反应,转化为Mn2+的离子方程式为MnO2+SO2=SO42-+Mn2+;MnO2的浸出率: A.不断搅拌,使SO2和软锰矿浆充分接触,这样SO2就会更多转化为SO42-,A项正确; B.增大通入SO2的流速,可能会导致部分SO2未来得及反应就逸出,物质的产率降低,B项错误; C.温度升高,可以提升反应效率,C项正确; D.减少软锰矿浆的进入量,SO2可能不能及时参加反应,导致回收率降低,D项错误;故合理选项是AC,故答案为MnO2+SO2=SO42-+Mn2+;AC; (2)第1步除杂中加入H2O2的目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,以便于形成Fe(OH)3沉淀,过滤将沉淀除去,故答案为: 将Fe2+氧化为Fe3+; (3)MnF2除去Mg2+的离子反应方程式是MnF2+Mg2+ Mn2++MgF2,该反应的平衡常数数值为 ,故答案为: 7.2×107; (4)溶液到晶体,同时MnSO4·H2O在水中的溶解度随温度的升高而减小,采用蒸发浓缩、趁热过滤操作,故答案为: 蒸发浓缩、趁热过滤; (5)MnO2和Li2CO3反应后只有Mn的价态降低,必然有元素的化合价升高,C元素处在最高价态,不能升高,则只能是O元素价态升高,所以还有O2生成。 根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的方程式为: 8MnO2+2Li2CO3 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑,故答案为: 8MnO2+2Li2CO3 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。 27.圆底烧瓶先关闭弹簧夹,从滴液漏斗处倒水,若形成一段稳定的水柱,则证明装置气密性好e-f-c-d-a-b-g5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O有气泡产生,液面上方变红0.69mg/L偏低 【解析】 (1)仪器名称是圆底烧瓶;检査装置E气密性的方法是先关闭弹簧夹,从滴液漏斗处倒水,若形成一段稳定的水柱,则证明装置气密性好,故答案为: 圆底烧瓶;先关闭弹簧夹,从滴液漏斗处倒水,若形成一段稳定的水柱,则证明装置气密性好; (2)Na2O2会与水反应,接A前要干燥,硝酸易挥发,生成的二氧化氮和水反应生成一氧化氮,接C,多余的NO对空气有害,接尾气处理,顺序为h-e-f-c-d-a-b-g,故答案为: e-f-c-d-a-b-g; (3)NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO3-,离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O,故答案为: 5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O; (4)亚硝酸钠与硫酸反应,生成HNO2,HNO2反应3HNO2=HNO3+2NO+H2O,NO与空气反应,生成二氧化氮,现象为: 有气泡产生,液面上方变红,故答案为: 有气泡产生,液面上方变红; (5)NO2-可将MnO4-还原为Mn2+,根据化合价变化可得反应的关系式: 2MnO4-~5NO2-,多余的高锰酸钾,可将草酸根氧化,根据化合价变化可得反应的关系式: 2MnO4-~5C2O42-,消耗0.001mol·L-1草酸钠115.00mL,消耗高锰酸钾的物质的量为0.001mol·L-1×0.115L×2/5=4.6×10-5mol,则1000mL水样消耗高锰酸钾的物质的量为0.001mol·L-1×0.05L-4.6×10-5mol=4×10-6mol,则水样中含有亚硝酸钠的物质的量为4×10-6mol×5/2=10-5mol,质量为10-5mol×69g/mol=6.9×10-4g=0.69mg,所以水中NaNO2的含量为0.69mg/1L=0.69mg/L;NaNO2放置空气中时间过长被氧化,实际含量降低,测定结果偏低,故答案为: 0.69mg/L;偏低。 28.2△H2-3△H1+3△H3BD<35% 2×1052HSO3-+4H++2e-=S2O42-+2H2O阳2mol 【解析】 (1)已知: ①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH1 ②2NH3(g) N2(g)+3H2(g)△H2 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3 利用盖斯定律,将2×②-3×①+3×③,便可求出热化学方程式: 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=2△H2-3△H1+3△H3;答案为: 2△H2-3△H1+3△H3; (2)①A.3v正(H2)=2v逆(NH3),则v正(H2): v逆(NH3)=2: 3,速率之比不等于化学计量数之比,反应未达平衡,A不合题意; B.容器内气体压强不变,则反应前后气体分子数不变,反应达平衡状态,B符合题意; C.混合气体的质量不变、体积不变,密度始终不变,不一定达平衡状态,C不合题意; D.混合气的温度保持不变,则反应物的物质的量不再发生改变,反应达平衡状态,D符合题意;因此BD符合题意,答案为: BD; ②合成氨反应为放热反应,从T1到T3,n(NH3)减小,说明平衡逆向移动,从而表明温度升高,即温度T1 <; ③T3温度下,在2L密闭绝热容器中,投入4molN2和6molH2,平衡时生成NH32.8mol, 建立三段式如下: 达到平衡时N2的转化率为 =35%;答案为: 35%; (3)平衡时,v正=v逆,k正·p(N2O4)=k逆·p2(NO2),该反应的化学平衡常数Kp= = ;假设将1molN2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强110kPa),已知该条件下k逆=5×102kPa-1·s-1,当N2O4分解10%时,由反应式N2O4(g) 2NO2(g),可求出生成NO20.2mol,p(NO2)= ,由此可求出v逆=k逆×p2(NO2)=5×102kPa-1·s-1×( )2=2×105kPa·s-1;答案为: ;2×105; (4)由图中可以看出,在阴极,SO32-→S2O42-,则阳极应为H2O失电子生成H+和O2,由此可写出阴极的电极反应式2HSO3-+4H++2e-=S2O42-+2H2O;因为阳极生成H+,而阴极消耗H+,所以H+应从阳极迁移到阴极,电解槽中的隔膜应为阳离子交换膜;在NO吸收柱内发生反应S2O42-+2NO=2SO32-+N2,依据电子守恒,可算出每处理1molNO(N由+2价降为0价),电路中通过电子的物质的量2mol;答案为: 2HSO3-+4H++2e-=S2O42-+2H2O;阳;2mol。 35.1s22s22p63s23p63d5sp2、sp33: 4V形bkJ·mol-12ekJ·mol-1(f-a-b-c-d-e)kJ·mol-1ZnS 【解析】 (1)锰原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,则Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;有机高聚物中C的价层电子对数分别为3和4,则杂化方式分别为sp2、sp3;答案: 1s22s22p63s23p63d5;sp2、sp3; (2)已知CN-与N2互为等电子体,可推出拟卤素(CN)2分子结构为N≡C-C≡N,则σ键为3个,π键为4个,从而得出σ键和π键为数目之比为3: 4;答案为: 3: 4; (3)NO2-的价层电子对数为 =3,N与2个O各形成共价双键,另有一对孤对电子,对成键电子有排斥作用,从而使结构不对称,由此可确定空间构型为V形;答案为: V形; (4)由图中可知,Mn(g)→Mn+时吸收的能量为bkJ·mol-1,则Mn的第一电离能为bkJ·mol-1;键能是指破坏1molO2分子内共价键所需吸收的能量,由图中可确定O2的键能是2ekJ·mol-1;MnO的晶格能可利用盖斯定律,按箭头所指方向,MnO的晶格能为(f-a-b-c-d-e)kJ·mol-1;答案为: bkJ·mol-1;2ekJ·mol-1;(f-a-b-c-d-e)kJ·mol-1; (5)R(晶胞结构如图)由Zn、S组成,利用均摊法,可求出晶胞中所含有的Zn、S原子数分别为4,从而确定其化学式为ZnS;已知其晶胞边长为acm,可求出1个晶胞的体积和质量,从而求出该晶胞的密度为 = g·cm-3;答案为: 。 36.溴原子甲基 乙醇浓硫酸、加热取代(酯化)反应6 【解析】 (1) 的官能团为-Br,名称是溴原子;答案为: 溴原子; (2)反应②为取代反应,据产物 推断,反应物(Me)2SO4中的“Me”的名称是甲基,该反应的化学方程式是 ;答案为: 甲基; ; (3)反应④由 生成 ,所需的另一反应物名称是乙醇,该反应的条件是浓硫酸、加热,反应类型是取代(酯化)反应;答案为: 乙醇;浓硫酸、加热;取代(酯化)反应; (4)满足下列条件: ①苯环上连有两个取代基②能发生银镜反应③能发生水解反应 的 的同分异构体中,除苯环外,还应含有-OOCH和-CH2CH3、-CH2OOCH和-CH3两种类型的取代基,且两取代基可分别位于邻、间、对位置,共有6种(不考虑立体异构);答案为: 6; (5)以 为原料,合成 ,需先将 转化为 ; 转化为 ,再转化为 ;然后 与 发生酯化反应,便可得到 ;合成路线图为:
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