2023-2024学年度高三年级第一学期教学质量调研(一)
化 学 试 题
本试卷满分 100分,考试时间 75分钟。
本卷可能用到的相对原子质量:H 1 C 6 N 14 O 16 Na 23 Ni 59
选择题 (共 36分)
单项选择题:本题包括 8小题,每小题 2分,共计 16分。每小题只有一个选项符合题意。
1.晶体硅在信息技术产业中有重要应用。下列关于晶体硅说法不正确的是
A.可制半导体芯片 B.可制光导纤维
C.属于无机非金属材料 D.属于共价晶体
2.NCl3水解可产生消毒效果的 HClO。NCl3可通过反应:NH4Cl+2HCl=电==解==NCl3+3H2↑制
备。下列说法正确的是
A.HClO的电子式为: B.NH4Cl为离子晶体
C.HCl是非极性分子 D.NCl3空间构型为平面正三角形
3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Na2S具有还原性,可除去废水中的Mn2+
B.Na2SO3具有还原性,可用于吸收含 SO2的尾气
C.NH4Cl溶液呈酸性,可用于去除铁锈
D.NaClO溶液呈碱性,可用于杀菌消毒
4.一种钠硫电池以钠和硫为电极反应物,Al2O3陶瓷为传导离子的介质,外壳采用不锈钢或
碳材料。下列说法正确的是
A.电离能大小:I1(O)>I1(S) B.半径大小:r(Al3+)>r(Na+)
C.电负性大小:χ(C)>χ(O) D.碱性强弱:Fe(OH)3>NaOH
阅读下列资料,完成第 5题~第 7题:
氮元素及其化合物作用广泛。氨是重要的化工原料,加热条件下 NH3能将 CuO还原成 Cu,
氨催化氧化的方程式为 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g) -+6H2O(g) ΔH=-904.8kJ·mol 1。肼
(N2H4)是一种良好的火箭推进剂,肼(N -2H4)的燃烧热为 624 kJ·mol 1。
5.实验室制取NH3并探究其还原性,下列实验装置能达到实验目的的是
A.制取 NH3 B.干燥 NH3 C.验证氨气的还原性 D.吸收尾气
6.下列说法正确的是
A.NH +4和 NH3中的 H-N-H键角前者大于后者
B.N2H4分子中 N原子轨道的杂化方式为 sp2
C.N2H4的沸点低于 C2H6
D.肼燃烧的热化学方程式为:N2H4(g)+2O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-624 kJ·mol-1
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7.关于氨的催化氧化反应 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)说法正确的是
A.该反应的ΔS<0
4
B.反应平衡常数 K= c (NO)
c4(NH3)·c5(O2)
C.每消耗 1 mol O2,反应共转移 4 mol电子
D.平衡后升高温度,正反应速率减小、逆反应速率增大
8.钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A.金属钠制取 Na2O:Na
点燃
-----→Na2O
B.工业上制取 Na2CO3:饱和 NaCl溶液 CO2――→NaHCO △3-----→Na2CO3
C.工业上制取 Cl :2NaCl+2H O=电==解2 2 ==2NaOH+H2↑+Cl2↑
D.用金属钠检验乙醚中是否含有少量乙醇的离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑
不定项选择题:本题包括 5 小题,每小题 4 分,共计 20 分。每小题有一个或两个选项符合题
意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得 0 分;若正确答案包括两个选项,只选一
个且正确的得 2 分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得 0 分。
9.一种催化还原 NO的机理如下图所示。下列说法正确的是
A.[Cu(NH3) ]2+4 中所含 Cu的基态电子排布式为[Ar]3d94s1
B.中间体 X和中间体 Z中 Cu的化合价相同
C.转化①中既有极性共价键的形成,也有非极性共价键的形成
D.总转化过程中每吸收 1 mol NO需要消耗 1 mol NH3
10.化合物 Z是重要的药物中间体,可由下列反应制得。下列有关说法正确的是
A.X分子中所有原子可能共平面
B.Y分子不存在顺反异构体
C.化合物 Z易溶于水
D.用 FeCl3溶液可检验 Y中是否含有 X
11.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项 实验探究方案 探究的目的
A 向 Fe(NO3)2和 KSCN的混合溶液中滴入稀硫酸 氧化性:Fe3+>H+
B SO2通入酸性 KMnO4溶液中 SO2具有漂白性
向试管中加入 2 mL 5% H2O2和 1 mL 2% CuSO4溶
C Cu2+可促进 H2O2分解
液,观察气泡产生情况
D 向新制氯水中加入 NaHCO3固体 氯水呈酸性
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12.将 0.20 mol NO和 0.20 mol CO混合气体充入容积为 1.0 L的恒容密闭容器中,分别在 T1
和 T2温度下发生反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。反应过程中容器内 CO2的
物质的量随时间变化关系如右图所示,下列说法正确的是
A.2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)的ΔH>0 n(CO2)/molT1
B.当容器内气体的密度不再改变时反应到达平衡 0.12
0.10 T2
C.温度 T1时,前 12 min N2的平均反应速率
v(N2)=0.01 mol·L-1·min -1
D.温度 T2时,若起始向容器中通入 0.10 mol NO、0.30 mol CO、 0 5 12 t/min
0.10 mol N2和 0.10 mol CO2,反应向正方向进行
13.CO2催化加氢制 CH3OH的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应 1:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
反应 2:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
ΔH2=41.2 kJ·mol-1
恒压下,将起始 n(CO2)∶n(H2)=1∶3的混合气
体以一定流速通过装有催化剂的反应管,测得出口处
CO2的转化率及 CH3OH和 CO的选择性
[n 生成(CH3OH)或 n 生成(CO)×100%]随温度的变化如右
n 总转化(CO2)
图所示。下列说法正确的是
A.曲线②表示 CO的选择性
B.280℃时出口处 CH3OH的物质的量浓度大于 220℃时
C.一定温度下,增大n(CO2)可提高 CO2平衡转化率
n(H2)
D.为提高 CH3OH生产效率,需研发 CO2转化率高和 CH3OH选择性高的催化剂
非选择题(共 64分)
14.(6分)根据提供的情境书写指定反应的方程式。
一种以MnCO3为原料制取MnO2的流程如下图所示。
450℃,MnCO3在空气中灼烧得到三种锰的氧化物,
锰元素所占比例随温度变化的曲线如右图所示。
⑴写出 450℃,MnCO3在空气中灼烧生成主要产物的化学方程式: ▲ 。
⑵写出“浸取”时Mn2O3发生反应的离子方程式: ▲ 。
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15.(14分)镍的单质及氧化物常用作催化剂。以含镍废渣(主要含 Ni,还含少量 NiO、Fe2O3
和 Al2O3)为原料可通过如下过程制取高纯度 NiO。
已知①常温时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,
溶液中离子的浓度小于 1×10-5可认为已除尽。
②NiC2O4·2H2O难溶于水。
⑴“浸取”时,当加料完成后,提高镍元素浸出速率的方法有 ▲ 、 ▲ 。
⑵“浸取”后,测得溶液中 Fe3+、Al3+和 Ni2+的物质的量浓度分别为 0.2 mol·L-1、
0.1 mol·L-1和 2.0 mol·L-1,则“除铝铁”时应控制溶液的 pH范围为 ▲ 。(设加
入氨水时溶液体积不发生变化)
⑶“沉镍”后所得 NiC2O4·2H2O中可能吸附含有少量 (NH4)2SO4,若“沉镍”时使用 Na2C2O4
溶液,则所得 NiC2O4·2H2O中可能吸附含有少量 Na2SO4。实际生产流程中用(NH4)2C2O4
而不用 Na2C2O4的原因是 ▲ 。
⑷雷尼镍是一种多孔的单质镍,可用作催化剂,工业上可由镍铝合金制得。选择合适的
试剂,补充完整制取雷尼镍的方法:取粉碎后的镍铝合金, ▲ ,真空干燥得到雷尼
镍。(实验中可选用的试剂:10%的稀硫酸、20%的 NaOH溶液)
⑸为测定某 NiC2O4·2H2O产品的纯度,现进行如下实验:准确取 2.400g样品,用足量硫
酸溶解后,加水稀释到 250 mL。取 25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加入 12.00 mL 0.0500
mol·L-1标准 KMnO -4溶液,振荡使其充分反应。向反应后的溶液滴加 0.03000 mol·L 1
的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液与过量的 KMnO4反应,恰好完全反应时消耗(NH4)2Fe(SO4)2
标准溶液体积为 20.00 mL。计算 NiC2O4·2H2O产品的纯度(写出计算过程,杂质不参
与反应)。实验过程中反应如下:
H++C2O2-4 +MnO-4 Mn2++CO2+H2O(未配平)
H++Fe2++MnO-4 Mn2++Fe3++H2O(未配平)
16.(15分)某有机物 G具有解热、镇痛以及抗炎等功效,下图为 G的合成路线:
⑴A中碳原子的杂化方式为 ▲ 。
⑵C→D的转化经历 C 反应Ⅰ 反应Ⅱ-------→X-------→D的反应过程,其中反应Ⅰ为加成反应,则反应Ⅱ的
反应类型是 ▲ 。
⑶有机物 E的结构简式为 ▲ 。
⑷D的一种同分异构体符合下列条件,写出该同分异构体的结构简式: ▲ 。
既能发生银镜反应又能发生水解反应,含苯环的水解产物含有手性碳和 5种不同化学环
境的氢原子。
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⑸已知: (R、R'、R”表示烃基)
写出以 和 为原料合成 的合成路线(无机试剂和有机
溶剂任用,合成路线流程图见本题题干)。
17.(14分)水体中的 Cr O2- HCrO-2 7 、 4、CrO 2-4 是高毒性的重金属离子,可用 Cr(Ⅵ)表示。
处理含 Cr(Ⅵ)废水的方法有沉淀法、还原法等。
⑴钡盐沉淀法:已知水溶液中存在 H2O+Cr2O -72 2CrO42-+2H+。向含 Cr(Ⅵ)的酸性废
水中加入钡盐,可生成难溶于水的BaCrO4沉淀。其他条件一定,使用等物质的量的BaCl2
或 BaCO3,反应足够长的时间,使用 BaCO3时 Cr(Ⅵ)的沉铬率要优于使用 BaCl2的原
因是 ▲ 。
⑵纳米铁粉还原法:纳米铁粉可将水体中 Cr(Ⅵ)还原为 Cr3+,再通过调节溶液 pH,可使
Cr3+转化为 Cr(OH)3沉淀而被除去。
①在氮气气氛保护下,向一定量的 FeCl2溶液中逐滴加入一定量的 NaBH4溶液,可制得
纳米铁粉,反应的离子方程式为 2BH-4+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑。已知
电负性χ(H)>χ(B),每生成 1 mol纳米铁粉,被 Fe2+氧化的 NaBH4的物质的量为
▲ 。
②实验发现,其他条件相同,含铁的物质的量相同,用纳米铁粉和铁-铜粉分别处理 pH
=5的含 Cr(Ⅵ)废水,废水中 Cr(Ⅵ)的去除率随时间变化关系如题 17图-1所示。用
铁-铜粉处理含 Cr(Ⅵ)废水的效果更好,原因是 ▲ 。
题 17图-1 题 17图-2 题 17图-3
⑶亚硫酸氢钠-石灰乳还原沉淀法:向初始 pH不等的几份酸性含铬(总浓度为 0.20mol L-1)
废水中加入等量 NaHSO3,将 Cr(Ⅵ)还原成 Cr(Ⅲ),再加入石灰乳可将 Cr(Ⅲ)转化为
Cr(OH)3沉淀。
①已知溶液中含铬物种浓度随 pH的变化如题 17图-2所示。pH=4时,溶液中主要含
Cr(Ⅵ)粒子与 NaHSO3反应的离子方程式为 ▲ 。
②废水中残留 Cr(Ⅵ)与反应时间的关系变化关系如题 17图-3所示。实际反应中,控制
废水 pH为 2.5的原因是 ▲ 。
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18.(15分)我国要在 2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,CO2的捕集与转
化是研究的重要课题。
⑴CO2和 CH4重整可制合成气 CO和 H2,其热化学反应方程式为
CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ·mol-1
已知下列热化学反应方程式:
反应 1:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH1
反应 2:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-40.0 kJ·mol-1
反应 3:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=+132.0 kJ·mol-1
则ΔH1= ▲ kJ·mol-1
⑵光催化还原法实现 CO2甲烷化可能的反应机理如题 18图-1所示。该过程可描述为:光
照条件下,催化剂 TiO2的价带(VB)中的电子激发至导带(CB)中,价带中形成电
子空穴(h+), ▲ 。
题 18图-1 题 18图-2 题 18图-3
⑶一种电化学法将 CO2转化为乙烯的原理如题 18图-2所示。
①阴极上的电极反应式为 ▲ 。
②以铅蓄电池为电源,每生成 0.5mol乙烯,理论上需消耗铅蓄电池中硫酸的物质的量
为 ▲ 。
⑷CO2和 H2可合成甲烷,合成过程中发生如下反应:
CO -2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=-167 kJ·mol 1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+40.0 kJ·mol-1
反应的压强和 CO2与 H2气体比例一定,在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得
CO2的转化率随温度变化关系如题 18图-3所示。高于 320℃后,以 Ni-CeO2为催化剂,
CO2转化率略有下降,以 Ni为催化剂,CO2转化率大幅上升,其原因是 ▲ 。
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化学试题参考答案
单项选择题:本题包括8小题, 每小题2分, 共计16分。
1.B 2.B 3.C 4.A 5.C 6.A 7.C 8.C
不定项选择题:本题包括 5小题,每小题 4分,共计 20分。每小题只有一个或两个选项符合题
意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得 0分;若正确答案包括两个选项,只选
一个且正确的得 2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得 0分。
9.CD 10.AB 11.D 12.D 13.BD
14.⑴2MnCO +O 450℃3 2=====2MnO2+2CO2(3分)
⑵Mn +2O3+2H =Mn2++MnO2+H2O(3分)
(共 6 分)
15.⑴充分搅拌(1分) 适当升高温度(1分)
⑵4.7<pH<6.5(3分)
⑶(NH4)2SO4灼烧时没有固体残留,Na2SO4灼烧时有固体残留,使用(NH4)2C2O4最终制得
NiO更纯净(2分)
⑷分批次加入 20%的 NaOH溶液并振荡,不再产生气泡后停止加入,静置后过滤,用蒸
馏水洗涤(3分)
⑸n(MnO-4 )=0.0500 mol·L-1×0.012 L=0.0006 mol
n(Fe2+)=0.0300 mol·L-1×0.020 L=0.0006 mol
根据电子得失守恒 n(Fe2+)+n(C2O2- -4 )×2=n(MnO4 )×5
n(C O2-2 4 )=0.0012 mol
m(NiC2O4·2H2O)=0.0012 mol×183g·mol-1×250 mL=2.196g
25 mL
NiC2O4·2H2O的质量分数= 2.196 g×100%=91.5% (4分)
2.400 g
(共 14 分)
16.⑴sp3、sp2 (2分)
⑵消去反应 (2分)
⑶ (3分)
⑷ 或 (3分)
1
⑸ (5分)
(共 15 分)
17.⑴BaCO 与 H+反应,使得 c(H+)减小,促进平衡 H O+Cr O2-3 2 2 7 2CrO42-+2H+正向移动,
更有利于生成 BaCrO4沉淀 (3分)
⑵①0.5 mol (3分)
②铁-铜粉形成原电池,可加快 Cr(Ⅵ)的去除反应速率(2分)
⑶①5H++3HSO-+Cr O2-=2Cr3+3 2 7 +3SO2-4 +4H2O(3分)
②pH更高,则 Cr(Ⅵ)的去除速率慢;pH更低,H+浓度更大,HSO -3 易转化为 SO2气
体逸出(3分)
(共 14 分)
18.⑴-75.0 (3分)
⑵H2O在 VB端失去电子,被氧化生成 O 和 H+2 ,CO2在 CB端得到电子,结合 H+生成
CH4 (3分)
⑶ ①2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O (3分)
② 6mol(3分)
⑷高于 320℃后,Ni-CeO2催化剂的活性略有降低,CO2反应速率略有下降;Ni催化剂
的活性大幅增大,且温度升高反应速率加快,CO2反应速率大幅上升(3分)
(共 15 分)
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