河北省张家口市2022-2023学年高三上学期期末考试化学试卷（Word版带解析）

张家口市2022-2023学年度高三年级第一学期期末考试化　学注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H1　C12　O16　Na23　Cl35.5　Ca40　Cu64　Zn65一、单项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．文献中对石油有如下记载：“高奴县有洧水，可燃”；“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆，松墨不及也，此物必大行于世”。下列说法正确的是A．“洧水”属于一次能源B．“洧水”属于纯净物C．“烟”的主要成分为炭黑，属于共价晶体D．现代石油裂解工艺是为了提供清洁燃料2．化合物M()是一种有机合成的中间体。下列关于M的说法错误的是A．含有酮羰基、醚键两种官能团　　　　B．可使酸性KMnO4溶液褪色C．能发生取代反应和氧化反应D．分子中采用sp2杂化的C原子有6个3．近年，我国在科研领域取得了诸多世界瞩目的成就。下列说法正确的是A．“天和”核心舱使用的碳化硅属于新型有机材料B．长征五号火箭使用液氧、液氢作推进剂，可避免环境污染C．将二氧化碳合成淀粉可有效减少酸雨的形成 D．冰墩墩的外壳材料之一亚克力()由缩聚反应制得4．卢瑟福发现质子的核反应原理为X＋He→Y＋1H。其中Y元素的一种同素异形体可吸收紫外线。下列说法错误的是A．Y的中子数为9B．X的最高价含氧酸的浓溶液具有强氧化性C．相同条件下气体密度：Y2＞X2D．X、Y的单质均为非极性分子5．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．FeO与O2反应制得1molFe3O4时，转移电子的数目为3NAB．1molHCOONa溶于水形成的溶液中，含有碳原子的数目为NAC．密闭容器中H2与I2生成2molHI时，充入H2分子的数目为NAD．22.4L(标准状况)乙苯和二甲苯的混合物中，含有分子的数目为NA6．实验室以粗Na2SO4(含泥沙、MgSO4杂质)为原料制备芒硝(Na2SO4·10H2O)的操作中，下列不需要使用的装置是7．我国科研团队对一种大容量二次电池的研究取得重大突破，该电池因活性物质由外部连续供给而能完成连续放电，其放电时工作原理示意图如图所示。下列说法正确的是A．放电时，多孔石墨电极上发生氧化反应 B．放电时，负极区溶液中Zn2＋流入储液罐甲C．充电时，阳极发生的电极反应式为2I－＋Br－－2e－＝I2Br－D．充电时，导线中通过2mole－，理论上阴极质量减少65g8．研究表明：质子溶剂参与苯乙烯环氧化反应机理如图所示(R表示烃基)。下列说法错误的是A．电负性：O＞C＞HB．ROH与H2O2能形成分子间氢键C．ROH为反应过程的中间产物D．步骤③存在着极性键断裂和形成9．同一短周期元素M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M原子的电子数等于W原子的最外层电子数。五种元素形成的一种化合物在电化学领域有重要应用，结构如图所示。下列说法正确的是A．简单离子半径：M＞Y＞ZB．最高价氧化物对应水化物酸性：W＞XC．第一电离能：M＜W＜X＜Y＜ZD．Z的简单氢化物的水溶液需保存在细口玻璃瓶中二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或两项符合题目要求。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4分，但只要选错一个，该小题得0分。10．2，5－降冰片二烯(NBD)可有效抑制乙烯的催熟作用，实验室制备NBD的一种原理如下图所示。下列说法正确的是 A．DCPD与CPD互为同系物B．CPD的所有原子不可能处于同一平面C．DCPD和NBD中均含有手性碳原子D．NBD的一氯代物有3种(不含立体异构)11．砷(As)和镓(Ga)均为生产新型半导体的原料，分别与P、Al同族并相邻。实验室以废弃GaAs(含GaAs和少量SiO2、Fe2O3和AgCl)为原料制备砷酸钠晶体(Na3AsO4)和Ga单质的部分流程如下：下列说法错误的是A．“碱溶”中分次加入NaOH溶液和H2O2溶液可降低反应剧烈程度B．“酸溶”的主要目的是将含镓物质溶解C．“滤渣3”的主要成分为SiO2，可用于制备光导纤维D．“电解余液”中含有大量硫酸12．CH4、H2O、H2S、NaH均为在生产生活中有重要应用的氢化物，其中NaH具有NaCl型结构。几种氢化物的熔点如下表所示。氢化物CH4H2SH2ONaH熔点/℃－182.5－85.50800下列说法正确的是A．键角：H2S＜CH4B．CH4、H2S、H2O的熔点差异的主要原因是化学键键能不同C．若NaH的晶胞参数为apm，则其密度为g·cm－3 D．NaH晶体中，Na＋填充在H－围成的正八面体中心13．某科研小组研究表明：臭氧－碱液法脱除废气中的NO是一种高效脱氮的方法，其中臭氧氧化步骤涉及的反应有：①NO(g)＋O3(g)⇌NO2(g)＋O2(g)　ΔH＜0②2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)　ΔH＜0③碱液吸收时发生反应2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O在某反应器中以固定速率通入NO和O3，分别在催化剂Ⅰ、催化剂Ⅱ作用下发生上述反应，相同时间内测得O3的转化率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是A．反应①的平衡常数：K(M)＞K(N)B．在T1℃、催化剂Ⅱ作用下，O3的平衡转化率为a%C．催化剂Ⅰ的催化效果比催化剂Ⅱ的好D．若n(NO2)∶n(NaOH)＝1∶1充分反应，所得溶液中存在c(Na＋)＜c(NO)＋c(OH－)＋c(NO)三、非选择题：本题共4小题，共57分。14．(14分)硝酸钾在食品、化工、国防等多领域有广泛应用，受热易分解。一种新型制备硝酸钾的工艺可通过多个内部循环实现节能减排，具体流程如下： 回答下列问题：(1)“转化1”中主要反应的离子方程式为__________；该工序不能控制温度过高的原因为__________。(2)“工序X”具体指__________。(3)滤渣1的主要成分为__________(填化学式)；“转化3”中，所加入滤渣1的量常稍大于转化反应的理论值，其目的为__________。(4)已知：本流程条件下，Ksp(CaCO3)＝4.9×10－9，则该实验条件下，100g水中最多溶解CaCO3的质量约为__________g。(5)“转化4”反应生成的气体产物的电子式为__________，写出该物质基于其物理性质的用途__________(任写1种)。15．(14分)氯化亚铜广泛用于有机合成、杀菌和化学分析，它是一种白色固体，难溶于水和乙醇，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解和氧化。学习小组在实验室中制备CuCl并测定产品纯度，进行如下实验探究。回答下列问题：制备CuCl的反应、装置示意图和实验步骤如下。反应：2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋4H＋＋SO溶液中存在：CuCl＋2Cl－⇌[CuCl3]2－(茶褐色)装置： 实验步骤：Ⅰ.安装好装置，检验装置的气密性，添加药品；Ⅱ.打开K，向装置中通入一段时间N2；Ⅲ.关闭K，向三颈烧瓶中滴入70%硫酸，向B中混合溶液内通入SO2；Ⅳ.B中充分反应后，向圆底烧瓶中加入适量水稀释，而后过滤、洗涤、干燥，制得产品(1)步骤Ⅰ中检验装置气密性的方法为__________。(2)仪器a的名称为__________；步骤Ⅲ中，为使70%硫酸顺利滴下，仪器a上口玻璃塞__________(填“需要”或“不需要”)事先打开；本实验选用70%硫酸制备SO2的原因为__________。(3)步骤Ⅳ中，加水稀释的目的为__________；洗涤包括酸洗、水洗、醇洗，其中醇洗的目的为__________。(4)测定产品纯度：准确称取mg产品，加入足量FeCl3溶液；充分反应后滴加指示剂，用cmol·L－1Ce(SO4)2标准溶液滴定生成的Fe2＋(还原产物为Ce3＋)，达到终点时消耗VmL标准液。①产品中加入FeCl3溶液时，发生反应的离子方程式为__________。②产品中CuCl的质量分数为__________。16．(14分)当前，我国公布了实现“碳达峰、碳中和”目标的具体时间。因此，含碳化合物的综合利用，有效缓解温室效应成为研究热点。回答下列问题：(1)二氧化碳与氢气催化重整可制备甲醇，涉及反应：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5kJ·mol－1Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　　ΔH2＝＋40.9kJ·mol－1①CH3OH(g)＋2CO2(g)⇌3CO(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________。 ②相同温度下，向甲、乙两个恒容密闭容器中充入原料气，实验测得相关信息如下表所示。容器容积/L起始加料/mol5min末(未平衡)CO2转化率CH3OH的平衡产率甲101molCO2、3molH2α1ω1乙101molCO2、3molH2、0.2molCOα2ω2容器甲中，0～5min内的平均反应速率v(H2O)＝__________(用代数式表示)；α1__________α2(填“＞”“＜”或“＝”，下同)；ω1__________ω2，判断该条件下甲、乙容器中CH3OH的平衡产率大小的理由为__________。③已知：K表示相对压力平衡常数，其表达式是在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压除以p0(p0＝100kPa)。向恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶3充入CO2和H2，测得反应前气体总压为400kPa，反应Ⅰ、Ⅱ的相对压力平衡常数的对数与温度的倒数的关系如图1所示。其中表示反应Ⅰ的相对压力平衡常数的对数与温度的倒数关系的曲线为__________(填“L1”或“L2”)；若M点对应温度下，甲醇气的平衡分压为80kPa，则H2的平衡转化率为__________。　　　　　　图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2(2)甲醇可催化解离为合成气：CH3OH(g)⇌CO(g)＋2H2(g)　ΔH 。科研人员结合实验和计算机模拟结果，研究了甲醇在钯(Pd)催化剂表面的解离反应，部分反应历程如图2所示。其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注，TS表示过渡态。下列说法正确的是__________(填选项字母)。A．CH3OH·⇌CO·＋4H·(g)的ΔH<0B．上述历程中的最大能垒(活化能)E正＝194kJ·mol－1C．上述历程中碳原子价态未发生改变D．上述历程中的第一步反应适合在较高温度下进行17．(15分)化合物M是一种治疗高血压药物的中间体。实验室以A为原料制备M的合成路线如下：已知：回答下列问题：(1)A的结构简式为__________；由B生成C的反应类型为__________。(2)D中官能团的名称为__________。(3)由E生成F的反应方程式为__________；设计由E生成F、由G生成H两步转化的目的为__________。(4)由H生成M时，常加入适量的碱，所加碱的作用为__________；1个M分子中含有手性碳的数目为__________。(5)同时满足下列条件的H的同分异构体有__________种(不含立体异构)。①苯环上含有两个取代基②能与NaHCO3溶液反应生成气体③能与FeCl3溶液发生显色反应 张家口市2022－2023学年度高三年级第一学期期末考试化学参考答案及评分标准一、单项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．A　【解析】石油属于一次能源，A项正确；石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，B项错误；“烟”的主要成分为炭黑，炭黑属于无定形碳，不属于晶体，C项错误；现代石油裂解工艺是为了提供基础的化工原料，D项错误。2．A　【解析】该化合物中只含有酸酐一种含氧官能团，A项错误；含有碳碳双键，可使酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；可发生取代反应和氧化反应，C项正确；分子中采用sp2杂化的C原子有6个，D项正确。3．B　【解析】碳化硅属于新型无机非金属材料，A项错误；液氢在液氧中燃烧生成水，不产生污染，B项正确；二氧化碳不是形成酸雨的原因，C项错误；由亚克力结构简式可知，它是由加聚反应制得，D项错误。4．D　【解析】由核反应式可知X为N，Y为O，O的中子数为9，A项正确；浓HNO3具有强氧化性，且易分解，B项正确；相同条件下气体密度：O2＞N2，C项正确；O3为极性分子，D项错误。5．B　【解析】FeO与O2反应制得1mol　Fe3O4时，转移电子的数目为2NA，A项错误；1molHCOONa溶于水，原子数目不变，含有碳原子的数目为NA，B项正确；该反应为可逆反应，当生成2molHI时，充入H2分子的数目大于NA，C项错误；乙苯和二甲苯在标准状况下为液体，D项错误。6．D　【解析】实验室以粗Na2SO4为原料制备Na2SO4·10H2O涉及溶解、除杂、过滤、升温浓缩、降温结晶等操作，不需要萃取分液，故选D。7．C　【解析】由图可知，放电时多孔石墨电极为正极，发生还原反应，A项错误；放电时，负极生成的Zn2＋会通过阳膜向右池移动，理论上左池Zn2＋浓度不变，B项错误；充电时，多孔石墨电极为阳极，发生的电极反应式为2I－＋Br－－2e－＝I2Br－，C项正确；充电时，导线中通过2mole－，理论上阴极Zn电极生成1molZn，D项错误。8．C　【解析】电负性O＞C＞H，A项正确；由图可知，ROH与H2O2能形成分子间氢键，B项正确；ROH为反应过程的催化剂，C项错误；步骤③存在极性键C—H 键断裂和极性键O—C键形成，D项正确。9．C　【解析】由信息推知：M、W、X、Y、Z分别为Li、B、C、O、F。则简单离子半径：O2－＞F－＞Li＋，A项错误；H3BO3酸性弱于H2CO3，B项错误；第一电离能：Li＜B＜C＜O＜F，C项正确；HF可以与SiO2反应，不能用玻璃容器储存，D项错误。二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或两项符合题目要求。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4分，但只要选错一个，该小题得0分。10．BD　【解析】DCPD与CPD不是相差若干个CH2，不属于同系物，A项错误；CPD中含有—CH2—，所有原子不可能处于同一平面，B项正确；NBD中不含手性碳原子，C项错误；由NBD结构可知，一氯代物有共3种，D项正确。11．C　【解析】“碱溶”中分次加入氢氧化钠溶液和过氧化氢溶液可降低反应的剧烈程度，A项正确；滤渣2中含有H2SiO3，不溶于酸，可以将含镓物质溶解，分离出H2SiO3，B项正确，C项错误；电解余液中含有大量硫酸，D项正确。12．AD　【解析】H2S与CH4中心原子均为sp3杂化，H2S中心原子含有两对孤电子对，对成键电子对斥力较大，CH4不含孤电子对，则键角：H2S＜CH4，A项正确；CH4、H2S、H2O均为分子晶体，熔点差异的主要原因是分子间作用力及氢键不同，B项错误；由NaCl型结构可知，一个晶胞中含有4个Na＋和4个H－，其密度为g·cm－3，C项错误；由NaCl型结构可知，NaH晶体中Na＋填充在H－围成的正八面体中心，D项正确。13．AB　【解析】平衡常数K只与温度有关，反应①为放热反应，温度升高平衡常数降低，K(M)<K(N)，A项错误；图中为一定时间内反应的转化率，由催化剂Ⅰ所得O3转化率可知，T1温度时催化剂Ⅱ反应未达平衡，B项错误；催化剂I的催化效率较高，C项正确；反应后溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(NO)＋c(OH－)＋c(NO)，D项正确。三、非选择题：本题共4小题，共57分。14．(14分)(1)2HCO＋CaSO4＝SO＋CaCO3↓＋H2O＋CO2↑(2分)NH4HCO3受热易分解(2分)(2)浓缩结晶(2分，答案合理即可)(3)K2SO4(1分)　　增大反应物浓度，使反应平衡正向移动，转化更充分(2分)(4)7×10－4(2分) (5)(2分)　人工降雨、作制冷剂(1分，合理答案即可)【解析】(1)“转化1”中主要反应的离子方程式为2HCO＋CaSO4＝SO＋CaCO3↓＋H2O＋CO2↑；该工序不能控制温度过高的原因为NH4HCO3受热易分解。(2)“工序X”具体指浓缩结晶。公众号：高中试卷君(3)由流程可知，滤渣1的主要成分为K2SO4；“转化3”中，所加入滤渣1的量常稍大于转化反应的理论值，其目的为增大反应物浓度，使反应平衡正向移动，转化更充分。(4)由Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)×c(CO)＝4.9×10－9，得c(CaCO3)＝c(Ca2＋)＝c(CO)＝＝7×10－5mol·L－1，则100g水约等于0.1L水中最多溶解CaCO3的质量约为0.1L×7×10－5mol·L－1×100g·mol－1＝7×10－4g。(5)“转化4”反应生成的气体产物为CO2，其电子式为，CO2易气化吸热，可作制冷剂或人工降雨。15．(14分)(1)关闭止水夹K，将C中导管浸入水中，酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡逸出；撤掉酒精灯待温度降低，导管内液柱上升，持续不落(每步1分，共2分，未答“关闭止水夹K”不得分，合理答案即可)(2)(恒压)滴液漏斗(1分)　不需要(1分)　若浓度太低，则会有大量SO2溶解在溶液中，造成SO2产量低；若浓度太高，则硫酸电离程度较小，反应进行缓慢(每点各1分，共2分)(3)降低溶液中Cl－浓度，使CuCl＋2Cl－⇌[CuCl3]2－平衡左移，增大CuCl产率(2分)　除去水分(2分)(4)①Fe3＋＋CuCl＝Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－(2分)　②×100%(2分)【解析】(1)步骤Ⅰ中检验装置气密性的方法为关闭止水夹K，将C中导管浸入水中，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡逸出，撤掉酒精灯待温度降低，导管内液柱上升，持续不落。(2)仪器a的名称为(恒压)滴液漏斗，滴液漏斗包含平衡压强导管，滴加液体时不需要事先打开上口玻璃塞；本实验选用70%H2SO4制备SO2的原因为若浓度太低，则会有大量SO2溶解在溶液中，造成SO2产量低，若浓度太高，则硫酸电离程度较小，反应进行缓慢。(3)步骤Ⅳ中，加水稀释的目的为降低溶液中Cl－浓度，使CuCl＋2Cl－⇌[CuCl3]2－平衡左移，增大CuCl产率；洗涤中醇洗的目的为除去水分。(4)①产品中加入FeCl3溶液时，发生反应的离子方程式为Fe3＋＋CuCl＝Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－。②用Ce(SO4)2标准溶液滴定时，Ce元素化合价由＋4价变为＋3价，故消耗n[Ce(SO4)2] ＝n(Fe2＋)＝n(CuCl)，产品中CuCl的质量分数＝×100%。16．(14分)(1)①＋172.2kJ·mol－1(2分，没写单位扣1分)②mol·L－1·min－1(2分，没写单位扣1分)　＞(1分)　＜(1分)　乙容器中相当于反应Ⅱ加入产物，平衡逆向移动，CO2浓度增大，反应Ⅰ平衡正向移动，CH3OH平衡产率增大(2分)③L1(2分)　82.5%(2分)(2)AD(2分，漏选得1分，错选不得分)【解析】(1)①由盖斯定律可知，ΔH＝3×ΔH2－ΔH1＝3×40.9kJ·mol－1－(－49.5kJ·mol－1)＝＋172.2kJ·mol－1。②相同温度下，由反应Ⅰ和反应Ⅱ可知，容器甲中，0～5min内的平均反应速率v(H2O)＝v(CO2)＝＝mol·L－1·min－1；此时反应未达到平衡，相当于甲、乙两容器内反应Ⅱ正反应速率相同，逆反应速率乙容器较大，故α1＞α2，乙容器中相当于反应Ⅱ加入产物，平衡逆向移动，CO2浓度增大，反应Ⅰ平衡正向移动，CH3OH平衡产率增大，故ω1＜ω2。③反应Ⅰ为放热反应，温度升高，1/T降低，平衡常数降低，故曲线L1为反应Ⅰ的相对压力平衡常数的对数与温度的倒数的关系曲线；M点对应温度下，恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶3充入CO2和H2，反应前气体总压为400kPa，则反应前CO2(g)分压为100kPa，H2(g)分压为300kPa，设参与反应Ⅰ的CO2的分压为x，由反应Ⅰ三段式：　　　　　　CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)反应前分压(kPa)：　100　　300　　　　　0　　　　0参与反应分压(kPa)：　x　　3x　　　　　80　　　80反应后分压(kPa)：100－x　　300－3x　　　80　　　80可得，参与反应Ⅰ的CO2(g)分压为80kPa，参与反应Ⅰ的H2(g)分压为3×80kPa＝240kPa，生成H2O的分压为80kPa，设参与反应Ⅱ的H2分压为ykPa，M点时平衡常数K＝1，三段式：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)反应前分压(kPa):100－80　300－240　0　　　80参与反应分压(kPa)：　y　　　y　　　y　　　y反应后分压(kPa):20－y　　60－y　　　y　　80＋yKpⅡ＝＝＝1，解得y＝7.5，则H2 的平衡转化率＝×100%＝82.5%。(2)由图可知，反应总过程为放热反应，ΔH<0，A项正确；由图2可知历程中的最大能垒(活化能)E正＝100kJ·mol－1，B项错误；上述历程中碳原子价态发生改变，C项错误；历程中的第一步反应为吸热反应，适合在较高温度下进行，D项正确。17．(15分)(1)(1分)　还原反应(1分)(2)(酚)羟基(2分，答碳碳双键不得分)(3)＋CH3COOCOCH3→＋CH3COOH(2分)保护酚羟基不参与反应(1分，合理答案即可)(4)吸收生成的HCl，使反应正向移动，增大产率(2分)　3(1分)(5)15(2分)(6)(3分)【解析】(1)A的结构简式为；由流程可知B的结构简式为；由生成的反应类型为还原反应。(2)D的结构为，含有官能团的名称为(酚)羟基。(3)由E生成F的反应方程式为＋CH3COOCOCH3→＋CH3COOH；设计由E生成F、由G生成H两步转化的目的为保护酚羟基不参与反应。(4)由H生成M时，常加入适量的碱，所加碱的作用为吸收生成的HCl， 使反应平衡正向移动，增大产率；中的手性碳的数目为3。(5)由H结构式可知，其不饱和度为5，其中苯环占4个不饱和度，能与NaHCO3溶液反应生成气体则含有羧基，能与FeCl3溶液发生显色反应则含有酚羟基，可能结构有和，每种位置有邻、间、对三种情况，共15种。(6)和苯酚为原料制备的合成路线为。