天津市第九十五中学2021届高三上学期模拟考试(二)化学试卷
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天津市第九十五中学高三年级模拟考试(二)
化学试卷
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。
可能用到的相对原子质量:H —1 C —12 N —14 O —16 Cl —35.5
第Ⅰ卷 选择题(共36分)
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
)
1.下列说法不正确的是( )
A .为了提高消杀效果可将任意两种消毒剂混合使用
B .大量使用含丙烷、二甲醚等辅助成分的“空气清新剂”会对环境造成新的污染
C .大部分药物都有毒副作用,应该在医生指导下使用
D .一次性医用外科口罩必须进行集中回收处理
2.下列表述正确的是( )
A .中子数为18的氯原子:1817Cl
B .次氯酸的电子式:H ∶Cl ····∶O ····∶
C .丁烷的球棍模型:
D .F 的原子结构示意图:
3.设NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A .1mol 氨基(—NH2)含有电子数目为10NA
B .2gH218O 中所含中子、电子数目均为NA
C .pH =1的H2SO4溶液10L ,含H +的数目为2NA
D .电解精炼铜时,若阳极质量减少32g ,则阳极失去的电子数为NA
4.不能正确表示下列变化的离子方程式是( )
A.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应:5SO2+2H2O +2MnO -4===2Mn2++5SO2-4+4H +
B .酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水:2I -+2H ++H2O2===I2+2H2O
C .硅酸钠溶液和盐酸反应:SiO2-3+2H +===H2SiO3↓
D .硫酸铜溶液中加少量的铁粉:3Cu2++2Fe===2Fe3++3Cu
5.下列说法正确的是( )
A .中和同体积同pH 的盐酸和醋酸,消耗同浓度的烧碱溶液的体积相同
B .常温下,pH =5的盐酸与pH =5的硫酸铵溶液中c (H +)不同
C .相同物质的量浓度的醋酸和醋酸钠溶液中的c (CH3COO -)不同
D .常温下,同浓度的NaA 、NaB 溶液的pH 前者大于后者,则Ka (HA )>Ka (HB )
6.运载火箭以液氢为燃烧剂,液氧为氧化剂。
已知:
①H2(g )===H2(l ) ΔΗ=-0.92kJ ·mol -1
②O2(g )===O2(l ) ΔH =-6.84kJ ·mol -1
A.氢气的燃烧热为ΔH=-241.8kJ·mol-1
B.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)===2H2O(g)ΔH=-474.92kJ·mol-1
C.2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量低D.H2O(g)变成H2O(l)的过程中,断键吸收的能量小于成键放出的能量
7.某有机物X的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是()
A.X在一定条件下能发生加成、加聚、取代、消去等反应
B.在催化剂的作用下,1molX最多能与5molH2加成
C.X的分子式为C12H16O3
D.可用酸性高锰酸钾溶液区分苯和X
8.下列有关物质性质的比较,结论正确的是()
A.溶解度:Na2CO3<NaHCO3B.热稳定性:HCl<PH3
C.沸点:C2H5SH<C2H5OHD.碱性:LiOH<Be(OH)2
9.下列根据实验操作和实验现象所得出的结论中,正确的是()
10.水浴加热滴加酚酞的NaHCO3溶液,颜色及pH随温度变化如下(忽略水的挥发):
A .①→③的过程中,pH 略微下降说明升温过程中c (OH -)减小
B .NaHCO3溶液显碱性的原因:HCO -3+H2O H2CO3+OH -
C .⑤比①pH 增大,推测是由于NaHCO3分解生成的Na2CO3的缘故
D .①→③的过程中,颜色加深的原因可能是HCO -3水解程度增大
11.科研人员借助太阳能,将H2S 转化为可以再利用的S 和H2的工作原理如图所示,下列叙述正确的是( )
A .该电池能实现化学能转化为光能
B .a 电极的电极反应:2H ++2e -===H2↑
C .光照后,b 电极的电极反应:H2S -2e -===2H ++S
D .a 电极区溶液的pH 增大
12.反应A (g )+B (g )3X ,在其他条件不变时,通过调节容器体积改变压强,达平衡时c (A )如下表,下列分析不正确的是( ) 平衡状态
① ② ③ 容器体积/L
40 20 1 c (A )(mol/L ) 0.022a 0.05a 0.75a
A.B .①→③的过程中X 的状态发生了变化
C .①→③的过程中A 的转化率不断增大
D .①→②相比,③中X 的物质的量最大
第Ⅱ卷 非选择题(共64分)
二、非选择题(本题共4小题,共64分。
)
13.(16分)砷化镓是继硅之后研究最深入、应用最广泛的半导体材料。
回答下列问题:
(1)镓是与铝同主族的第四周期元素,Ga 基态原子核外电子排布式为 。
(2)Ga 、As 、Se 的第一电离能由大到小的顺序是 ,电负性由大到小的顺序是 。
(3)碳和硅是同主族元素,下列能说明二者非金属性相对强弱的是 (填编号)。
a .CH4的稳定性比SiH4强b .SiH4的沸点比CH4高
c .碳酸的酸性大于硅酸
d .SiO2+Na2CO3=====高温
Na2SiO3+CO2↑ (4)AsH3的沸点比NH3低,其原因是 。
(5)已知:MgCl2熔点714℃,是离子化合物;AlCl3熔点191℃,是共价化合物。
比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因 。
镓的卤化物 GaCl3 GaBr3 GaI3
GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是 。
(6)二水合草酸镓的结构如图所示,其中镓原子的配位数为 ,二水合草酸镓π键的个数为 ,草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为 。
14.(16分)某有机物F ()在自身免疫性疾病的治疗中有着重要的应用,工业上以乙烯和芳香族化合物B 为基本原料制备F 的路线图如下:
已知:RCHO +R1CH2CHO ――→稀NaOH 溶液△
(1)乙烯生成A 的原子利用率为100%,则X 是 (填化学式),F 中含氧官能团的名称为 。
(2)E →F 的反应类型为 ,B 的结构简式为 。
(3)写出D 与足量NaOH 溶液反应的化学方程式 。
(4)E 有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱有6个峰的物质的结构简式为 。
①能发生水解反应、银镜反应且1mol 该物质最多可还原出4molAg
②遇FeCl3溶液发生显色反应
③分子中没有甲基,且苯环上有2个取代基
(5)以乙烯为基本原料,设计合成路线合成2-丁烯酸,写出合成路线:(其他试剂任选)。
15.(18分)亚硝酰氯(NOCl )是一种黄色气体,熔点为-64.5℃,沸点为-5.5℃,遇水易水解,生成两种酸,可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。
某化学兴趣小组按下图装置用Cl2和NO 制备NOCl 。
回答下列相关问题:
(1)仪器a 的名称是 ,装置甲中反应的离子方程式是 。
(2)装置乙中的试剂是 (写名称)。
实验开始时,先打开活塞K ,当观察到装置丙中出现 (填现象)时再缓缓通入Cl2。
(3)装置丙中的试剂是 ,装置丙的作用有:使两种气体充分混合、通过观察产生气泡的速度控制气体的比例和 。
(4)装置丁中生成NOCl 的化学方程式是 ,装置丁中冰盐水的作用是 。
(5)工业制得的NOCl 中常含有少量N2O4杂质,为测定产品纯度进行如下实验:称取
1.441g 样品溶于适量的NaOH 溶液中,加入几滴K2CrO4溶液作指示剂,用硝酸酸化的0.4000mol ·L -1AgNO3溶液滴定至产生砖红色沉淀,消耗AgNO3溶液的体积为25.00mL ,则NOCl 的质量分数为 %(保留2位小数);如果滴定终点读数时俯视,则测得的NOCl 的质量分数为 (填“偏大”或“偏小”)。
(Ag2CrO4为砖红色沉淀,指示到达滴定终点)。
16.(14分)运用化学反应原理知识研究如何利用CO 、SO2等污染物有非常重要的意义。
(1)用CO 可以合成甲醇。
已知:CH3OH (g )+32
O2(g )===CO2(g )+2H2O (l ) ΔH1 CO (g )+12
O2(g )===CO2(g ) ΔH2 H2(g )+12
O2(g )===H2O (l ) ΔH3 请写出由CO 和H2形成CH3OH 的热化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如表所列数据是CO 和H2形成CH3OH 的反应在不同温度下的化学平衡常数(K )。
由表中数据判断该反应的ΔH (填“>”“=”或“<”)0。
温度
250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012
(3)若在绝热、恒容的密闭容器中充入1molCO 、2molH2,发生CO (g )+2H2(g )CH3OH (g )反应,下列示意图能说明该反应在进行到t1时刻为平衡状态的是 (填选项字母)。
(4)T1℃时,在一个体积为1L 的恒容容器中充入1molCO 、3molH2,经过5min 达到平衡,CO 的转化率为0.8,则5min 内用H2表示的反应速率为v (H2)= 。
此时,这
个反应的平衡常数是,反应温度为℃。
(5)为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池,写出KOH作电解质溶液时,甲醇燃料电池的负极反应式。
化学答案
1.A [命题立意]本题考查化学与生活。
[解析]消毒剂不能混合使用,否则可能产生有毒有害物质,同时消杀效果也会大打折扣,A错误;二甲醚会在光照下分解产生甲醛等物质,会对环境造成新的污染,B正确;大部分药物都有毒副作用,应该在医生指导下使用,C正确;一次性医用外科口罩属于有害垃圾,必须进行集中回收处理,D正确。
故选A。
2.C [命题立意]本题考查化学用语。
[解析]中子数为18的氯原子:3517Cl,A错误;次氯酸的电子式为H∶O··,··∶Cl··,··∶,
B错误;丁烷的球棍模型正确,C正确;F的原子结构示意图:,D错误。
故选C。
3.B [命题立意]本题考查阿伏加德罗常数应用。
[解析]氨基(—NH2)中含有9个电子,则1mol氨基含有电子数目为9NA,A错误;2gH218O 的物质的量为2,20=0.1mol,1个H218O分子中中子数、电子数均为10,则0.1molH218O 中所含中子、电子数目均为NA,B正确;pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=10-1mol·L-1,则10L该溶液中H+的数目为10-1×10×NA=NA,C错误;电解精炼铜时,阳极为粗铜,含有Fe、Zn、Ag、Au等杂质,若阳极质量减少32g,参加反应的铜的质量小于32g,故不能确定阳极失去的电子数目,D错误。
故选B。
4.D [命题立意]本题考查离子方程式正误判断。
[解析]SO2被KMnO4氧化为SO2-4,离子方程式为5SO2+2H2O+2MnO-42Mn2++5SO2-4+4H+,A正确;I-被H2O2氧化为I2,离子方程式为2I-+2H++H2O2I2+2H2O,B 正确;酸性HCl>H2SiO3,硅酸钠溶液与盐酸反应的离子方程式为SiO2-3+2H+H2SiO3↓,C正确;CuSO4溶液中加入少量铁粉,发生置换反应,生成Fe2+,离子方程式为Cu2++FeCu +Fe2+,D错误。
故选D。
5.C [命题立意]本题考查溶液中的离子平衡问题。
[解析]CH3COOH为弱酸,同体积同pH的盐酸和醋酸中,n(HCl)<n(CH3COOH),故中和时,醋酸消耗同浓度的烧碱溶液更多,A错误;常温下,pH=5的盐酸和硫酸铵溶液中c(H+)=10-5mol·L-1,即c(H+)相同,B错误;CH3COOH为弱酸,部分电离,CH3COONa为强碱弱酸盐,完全电离,CH3COO-微弱水解,即相同物质的量浓度的醋酸和醋酸钠溶液中,后者
c(CH3COO-)大于前者,C正确;常温下,同浓度的NaA、NaB溶液的pH前者大于后者,说明A-水解程度大于B-,“越弱越水解”,则酸性HA<HB,即Ka(HA)<Ka(HB),D错误。
故选C。
6.B [命题立意]本题考查化学反应与能量变化。
[解析]氢气的燃烧热是指1molH2完全燃烧生成液态水放出的热量,根据图象可知,H2的燃烧热,ΔH=-483.6+88,2=-285.8kJ·mol-1,A错误;由图象可得:2H2(g)+
O2(g)2H2O(g) ΔH1=-483.6kJ·mol-1 ①,H2(g)H2(l) ΔH2=-0.92kJ·mol-1②,
O2(g)O2(l) ΔH3=-6.84kJ·mol-1③,根据盖斯定律得①-②×2-③×2得2H2(l)+
O2(l)2H2O(g) ΔH=-474.92kJ·mol-1,B正确;由图象可知,2molH2(g)和1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量高,C错误;H2O(g)变成H2O(l)的过程属于物理变化,不存在化学键的断裂和生成,D错误。
故选B。
7.D [命题立意]本题考查有机物的结构与性质。
[解析]X中官能团有酯基、羟基、碳碳双键,则X在一定条件下能发生加成、加聚、取代反应,不能发生消去反应,A错误;苯环和碳碳双键可与H2加成,则1molX最多能与4molH2加成,B错误;X的分子式为C12H14O3,C错误;X中含有碳碳双键,羟基可被酸性KMnO4氧化,苯不能和酸性KMnO4反应,故可用酸性KMnO4溶液区分苯和X,D正确。
故选D。
8.C [命题立意]本题考查物质性质比较。
[解析]溶解度:Na2CO3>NaHCO3,A错误;非金属性:Cl>P,则氢化物稳定性:HCl>PH3,B错误;C2H5OH可形成分子间氢键,C2H5SH不能形成氢键,则沸点C2H5SH<C2H5OH,C正确;金属性Li>Be,则碱性LiOH>Be(OH)2,D错误。
故选C。
9.C [命题立意]本题考查基本实验操作。
[解析]通过比较酸性强弱来比较非金属性强弱,必须是最高价氧化物对应的水化物,即最高价含氧酸的酸性强弱,A错误;乙醇易挥发,具有还原性,也能使酸性KMnO4溶液褪色,则该实验现象不能证明反应生成了乙烯,B错误;溶液变蓝说明生成I2,IO-3与I-在酸性条件下发生反应:IO-3+5I-+6H+3I2+3H2O,IO-3为氧化剂,I2为氧化产物,即氧化性IO-3>I2,C正确;溶液中Ag+过量,先加入NaCl生成AgCl白色沉淀,再加Na2S生成Ag2S黑色沉淀,不能比较Ksp(AgCl)和Ksp(Ag2S)的大小,D错误。
故选C。
10.A [命题立意]本题考查溶液中的离子平衡问题。
[解析]①→③的过程中,温度升高,Kw增大,溶液中OH-略有增大,但溶液pH略微下降,A错误;NaHCO3溶液显碱性是因为HCO-3水解:HCO-3+H2OH2CO3+OH-,B正确;
⑤和①的温度相同,但⑤比①pH增大,应该是⑤沸水浴后NaHCO3分解为Na2CO3,溶液中Na2CO3水解程度大于①中NaHCO3的水解程度,C正确;①→③的过程中,溶液温度升高,促进HCO-3水解,溶液碱性增强,D正确。
故选A。
11.B [命题立意]本题考查原电池。
[解析]根据工作原理可知:a极上H+→H2,则a极为正极,电极反应式为2H++2e-H2↑,b极上Fe2+→Fe3+,则b极为负极,电极反应式为Fe2+-e-Fe3+,Fe3+与H2S 反应生成S和Fe2+,反应方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S+2H+,H+通过质子交换膜向正极移动,Fe2+可继续循环反应,H2S转化为S和H2。
该电池为原电池,实现了光能转化为电能,A错误;据以上分析,a极为正极,电极反应式为2H++2e-H2↑,B正确;光照后,b电极的电极反应为Fe2+-e-Fe3+,C错误;根据电荷守恒,可知a极区溶液中c(H +)不变,故pH不变,D错误。
故选B。
12.C [命题立意]本题考查化学平衡。
[解析]①到②的过程中,体积缩小一半,平衡时A的物质的量由0.88amol变为amol,A的物质的量增加,说明平衡逆向移动,A正确;②到③的过程中,体积继续缩小,平衡时A的物质的量由amol变为0.75amol,平衡正向移动,说明X在压缩的某个过程中变成了非气态,状态发生了变化,B正确;①→②→③的过程中,平衡先逆向移动,A的转化率减小,后又正向移动,A的转化率增大,C错误;状态③下A的物质的量最小,即A的转化率最大,X的物质的量最大,D正确。
故选C。
13.(1)[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1
(2)As>Se>Ga Se>As>Ga (3)ac
(4)NH3分子之间存在氢键
(5)从GaCl3到GaI3均是分子晶体,组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点越高GaF3是离子晶体(6)4 6 sp2
[命题立意]本题考查核外电子排布式书写、第一电离能、电负性大小比较、元素周期律、晶体熔、沸点变化规律及原因、配合物等。
[解析](1)镓是第四周期ⅢA族元素,Ga基态原子核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1。
(2)As元素4p能级半充满,处于稳定状态,故第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ga;同一周期,从左到右电负性依次增大,则电负性由大到小的顺序为Se>As>Ga。
(3)元素非金属性越强,对应简单氢化物越稳定,则由CH4的稳定性比SiH4强,可知非金属性C>Si,a符合题意;SiH4、CH4均为分子晶体,分子晶体的熔、沸点受分子间作用力影响,与元素的非金属性无关,b不符合题意;元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,则由酸性H2CO3大于H2SiO3,可知非金属性C>Si,c符合题意;反应SiO2+Na2CO3高温Na2SiO3+CO2↑能进行是因为ΔS>0,不是强酸制弱酸,d不符合题意。
故选ac。
(4)AsH3、NH3均为分子晶体,NH3分子间存在氢键,故沸点:AsH3<NH3。
(5)镓的卤化物熔沸点较低,可知GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体,且组成和结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;F的电负性较大,则GaF3属于离子晶体,熔、沸点较高。
(6)由二水合草酸镓的结构可知,其中镓原子的配位数为4;二水合草酸镓中含有6个CO键,则π键的个数为6;草酸根离子中碳原子形成3个σ键1个π键,则碳原子价层电子对数为3,杂化类型为sp2杂化。
14.(1)O2 羟基、酯基
15.(1)圆底烧瓶Cu+4H++2NO-3Cu2++2NO2↑+2H2O
(2)水气体由红棕色转换为无色
(3)浓硫酸干燥NO和Cl2两种气体
(4)2NO+Cl22NOCl 冷凝并收集NOCl
(5)45.45 偏小
[命题立意]本题考查物质制备实验试剂选择、现象分析、条件控制、数据处理等。
[解析]Cu和浓硝酸反应生成NO2气体,NO2和水反应生成NO,NO和Cl2反应生成亚硝酰氯(NOCl),亚硝酰氯沸点较低,用冰水收集。
(1)仪器a的名称是圆底烧瓶;装置甲中为Cu和浓硝酸反应制NO2,反应的离子方程式为Cu+2NO-3+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O。
(2)Cu和浓HNO3反应生成NO2,NO2和水反应生成NO,则装置乙中的试剂是水;实验开始时,先打开活塞K,Cu和浓HNO3反应生成NO2进入乙中生成NO,并进入后续装置中将空气排出,则当观察到丙中气体由红棕色变为无色,说明空气已排尽,此时再缓缓通入Cl2。
(3)Cl2和NO在装置丙中混合,且NOCl遇水易水解,生成两种酸,则装置丙中的试剂是浓硫酸;则装置丙的作用有:使两种气体充分混合、通过观察产生气泡的速率控制气体的比例并干燥NO和Cl2两种气体。
(4)装置丁中NO和Cl2反应生成NOCl,反应化学方程式为2NO+Cl22NOCl;NOCl的熔、沸点较低,则装置丁中冰盐水的作用是冷凝并收集NOCl。
(5)根据滴定过程由氯元素质量守恒可得如下数量关系:NOCl~AgNO3,则n(NOCl)=n(AgNO3)=0.4000×25×10-3=0.0100mol,则NOCl的质量分数为0.0100×65.5,1.441×100%≈45.45%;如果滴定终点读数时俯视,则会使消耗的AgNO3溶液体积偏小,测得的NOCl 的质量分数偏小。
16.(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=2ΔH3+ΔH2-ΔH1
(2)< (3)d (4)0.32mol/(L·min) 2.041 250℃
(5)CH3OH-6e-+8OH-CO2-3+6H2O
[命题立意]本题考查盖斯定律的应用、化学平衡常数与ΔH的关系、化学平衡状态判断、电化学知识等。
[解析](1)由题中信息可知:CH3OH(g)+3,2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1 ①;CO(g)+1,2O2(g)CO2(g) ΔH2 ②;H2(g)+1,2O2(g)H2O(l) ΔH3 ③;CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH ④
由盖斯定律可知:②+③×2-①=④,则CO和H2形成CH3OH的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=ΔH2+2ΔH3-ΔH1。
(2)根据表中信息可知,温度升高,平衡常数减小,说明温度升高,平衡逆向移动,正反应为放热反应,即ΔH<0。
(3)当v(正)=v(逆)时反应到达平衡状态,图a中t1时刻v正仍然变化,则不能说明到达平衡状态,a错误;反应在绝热、恒容密闭容器中进行,正反应为放热反应,则随反应进行体系温度升高,K值会减少,b错误;t1时刻,CO和甲醇的物质的量相等,不是平衡状态,c错误;随反应进行,CO的质量减小,CO的质量分数不变时,说明反应到达平衡状态,d正确。
故选d。
(4)T1℃时,在一个体积为1L的恒容容器中充入1molCO、3molH2,经5min达到平衡,CO的转化率为0.8,则可列三段式:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
始:1mol3mol0
Δn:0.8mol1.6mol0.8mol
平:0.2mol1.4mol0.8mol
则5min内用H2表示的反应速率为v(H2)=1.6,1×5=0.32mol/(L·min);
平衡常数K=c(CH3OH),c(CO)·c2(H2)=0.8,1,0.2,1×(1.4,1)2=2.041;根据(2)表中数据可知反应温度为250℃。
(5)将甲醇设计为燃料电池,以KOH作电解质溶液时,甲醇燃料电池负极为CH3OH失电子结合OH-生成CO2-3,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-CO2-3+6H2O。