北京市第五十五中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷

北京市第五十五中学2024-2025学年度第一学期 期中调研 高三化学 本试卷共10页，共100分，调研时长90分钟 可能用到的相对原子质量：H1C12N14016K39 第一部分 本部分共14题，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1.我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子，实现了对同位素4Ca的灵敏 检测。4Ca的半衰期（放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间）长达10万年，是14C的17倍， 可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是 A.41Ca的原子核内有21个中子 20 Ca 钙 B.41Ca的半衰期长，说明4Ca难以失去电子 4s2 40.08 C.4Ca衰变一半所需的时间小于14℃衰变一半所需的时间 D.从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化 2.下列化学用语或图示表达不正确的是 0 A.H02的电子式：H[:0:0:]2-H B.CH分子的球棍模型：c月 C.A3的结构示意图： D.乙炔的结构式：H-C=C-H 3.海水中含有HCO3等离子，海洋表层水的pH约为8左 惰性电极田 曰惰性电极 右。有研究提出，用下图所示方法能够从海水中提取二氧 化碳。 下列说法正确的是 b室 H2O a室 c室 ←-HO A.c室出口溶液显酸性 阳离子膜 B.相同时间内，两个阳离子膜中通过的H数目相等 海水（只允许阳离子通过) C.a室中发生的电极反应：2H20+2e=H2↑+20H (pH8) D.b室中发生的化学反应：H+HCO3=H2O+CO2↑ 高三化学第1页共10页 4.生活中的一些现象常常涉及化学知识。下列分析中不正确的是 A.咀嚼米饭时，越嚼越甜，因为淀粉水解生成了麦芽糖 B.向食盐浓溶液中加入鸡蛋清溶液，有白色沉淀析出，因为食盐能使蛋白质变性 C.铁锅用水清洗后，出现铁锈，因为潮湿环境中铁锅会发生电化学腐蚀 D.打开汽水瓶盖，有大量气泡冒出，因为减小压强后二氧化碳的溶解度减小 5.下列方程式与所给事实不相符的是 A.海水提溴过程中，用氯气氧化苦卤得到溴单质：2Br+C12一Br2+2CI B.用绿矾(FSO47HO)将酸性工业废水中的Cr2O号转化为Cr3+: 6Fc2++Cr20号+14H=6Fc3++2Cr3++7H20 C.用5%Na2SO4溶液能有效除去误食的Ba2:SO+Ba2+—BaS04↓ D.用Na2CO3溶液将水垢中的CaS04转化为溶于酸的CaCO3:Ca2++C0号一CaC03↓ 6..下列实验的对应操作中，不合理的是 蒸馏水 浓硫酸 液面离刻度 线约1cm 眼睛注视锥形瓶中溶液 蒸馏水 A.用HC1标准溶液 C.从提纯后的NaCl D.配制一定物质的 B.稀释浓硫酸 滴定NaOH溶液 溶液获得NaCI晶体 量浓度的KC1溶液 7.三氯化氮(NC13)可用于漂白和消毒。下列说法不正确的是 A.NC3中含有极性共价键 B.NCL中每个原子均满足8电子稳定结构 C.N采取sp杂化，NCL,为非极性分子 D.根据电负性N>C1推测，NCl3与HO反应生成NH3和HCIO 高三化学第2页共10页 8.硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 黄铁矿 Ⅲ S02 S03 H2S04 (含FeS2) 通空气、400~500℃ 98.3%浓硫酸 I 常压、催化剂 加热 空气 FeO4等 下列说法不正确的是 A.I的化学方程式：3FeS2+802△FeO4+6S02 B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率 C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 9.一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，“甲烷重整”反应(CH4+H2O=C0+3H2)原理如下。 H2 -a CH4 ① ② H2O Fe CO、H2 已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数： 温度/℃ 850 1000 1200 1400 K 0.5 2 275 1772 下列说法不正确的是 A.物质a可能是FeO4 B.若增大n(CH4):nH2O)的值，则CH4的平衡转化率降低 C.CH4(g十H2Og)=COg)+3H2(g)△H>0 D.1000℃，若容器中n(CH4)=n(H2O)=n(H2)=1mol、n(C0)=2mol,则反应处于平衡状态 10.可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCI制成C2,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式： 4HC1(g)+0,(g)Gu0 2C12(g)+2H0(g)△H=-114.4 kJ.mol。下图所示为该法的一种催化机理。 W CuCl Cu(OH)CI X Cu2OCl CuCl CuO 下列说法不正确的是 A.Y为反应物HCI,W为生成物H2O 高三化学第3页共10页 B.反应制得1 mol Cl2,须投入2 mol CuO C.升高反应温度，HCI被O2氧化制C2的反应平衡常数减小 D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 11.由CO2、环氧丙烷和内酯X三种单体共聚可制备PPCLAS可降解塑料，合成路线如下： ZnGA +CO. 环氧丙烷 PPCLAs 内酯X 下列说法正确的是 A.内酯X的核磁共振氢谱中有1组峰 B.PPCLAs完全水解后，可再生成内酯X C.合成PPCLAs的反应属于缩聚反应 D.环氧丙烷可能与CO2合成聚合物 12.下列依据相关数据作出的推断中，不正确的是 A.依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向 B.依据一元弱酸的Ka,可推断它们同温度同浓度稀溶液的pH大小 C.依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断它们的第一电离能依次增大 D.依据F、C、Br、I的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱 13.苯在浓NO3和浓H,SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是 过渡态1 过渡态2-1 /过渡态2-2、 州 中间体 反应物 Ow腴 H+HO3SO 产物1 HO3SO + X ○+NO+HOS0 M 、产物Ⅱ +H2S04 Y 0 反应进程 A.从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B.X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物 C.由苯得到M时，苯中的大π键没有变化 D.对于生成Y的反应，浓HSO4作催化剂 高三化学第4页共10页 14.CHL4/C02催化重整的反应为①CH4(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g)△H, 其中，积炭是导致催化剂失活的主要原因。产生积炭的反应有： ②CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H2=+74.6 kJ.mol1 ③2C0g)=C(s)+C02(g)△H3=-172.5kJmo1 科研人员研究压强对催化剂活性的影响：在1073K时，将恒定组成的CO2、CH4混合气体，以恒定 流速通过反应器，测得数据如下。 1.0w8A。w 0.9 △ 0.5 MPa △△ 注：阳是以CH4的转化率表示的催化剂活性保 0.8 1.2 MPa 0.7 △△△AA△A△△ 留分率，即反应进行到某一时刻的催化剂活性 0.6 V99Vq9999S 1.8 MPa 与反应初始催化剂活性之比 0.5 0.4 0 1 2 3 t/h 下列分析不正确的是 A.△H1=+247.1 kJ.mol B.压强越大，Ra降低越快，其主要原因是反应①平衡逆向移动 C.保持其他条件不变，适当增大投料时mC0) 可减缓Ra的衰减 n(CH) D.研究表明“通入适量O2有利于重整反应”，因为O2能与C反应并放出热量 高三化学第5页共10页 第二部分 本部分共5题，共58分。 15.(10分)碳元素在材料领域有着广泛的应用。 金刚石 石墨 石墨炔 C60 (1)上述物质中能导电的有 (2)C-C键的键长：金刚石>石墨，理由是 (3)石墨与F2在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性，其单层局 部结构如右图所示。下列说法正确的是 (填序号)。 a.与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 b.与石墨相比，(CF)x导电性减弱 c.1mol(CF)x中含有2.5xmol共价单键 (4)比较C6o晶体和金刚石的熔点并解释原因 (5)C6o可以与K形成低温超导化合物K3C6o,其晶胞形状为立方体，边长分别为anm,结构如下图所示。 ①距离C6o最近且相等的C6o有个。 ②已知阿伏加德罗常数为N,该晶体的密度为 g.cm3 。(1nm=l07cm) o88 09 0 高三化学第6页共10页 16.(10分)C0,资源化利用是解决资源和能源短缺、减少碳排放的一种途径。 1.C02制甲醇，过程如下： i.催化剂活化：n203(无活性) 氧化 ln2O3-x(有活性) ⅱ.C02与H2在活化后的催化剂表面可逆的发生反应①，其反应历程如图1。同时伴随反应②： C02(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g)△H=+41.2kJ/mol H(g) 60r 一·一CH,OH选择性 ·一C0,转化率 CO,(g) 50 e " 40 H,O(g)、 30 H2(g) 20 H 10 4000 CHOH(g) 6000 80001000012000 气体流速(mL·h) 图1 图2 (1)反应①每生成1 mol CH3OH(g)放热49.3kJ,写出其热化学方程式： 、 (2)CO2与H2混合气体以不同的流速通过反应器，气体流速与CO2转化率、CH3OH选择性的关系如 图2。已知：CH3OH选择性=n(生成CH3OH所用的CO2)/n(转化的CO2)。 流速加快可减少产物中H20的积累，减少反应 (用化学方程式表示)的发生，减少催化 剂的失活，提高甲醇选择性。 (3)对于以上CO2制甲醇的过程，以下描述正确的是 (填序号)。 A.反应中经历了In-C、In-0键的形成和断裂 B.加压可以提高C02的平衡转化率 C.升高温度可以提高甲醇在平衡时的选择性 IⅡ.一种以甲醇和二氧化碳为原料，利用SnO2(mSnO/CC)和CuO纳米片(CuONS/CF)作催化电极， 电化学法制备甲酸（甲酸盐）的工作原理如图所示。 直流电源 b 质子交换膜 mSnO2/CC CuONS/CF 0 H OH CO, .CH.OH 0.1mol/L KHCO,溶液 NaCI溶液 高三化学第7页共10页 (4) ①b极为直流电源的 极，阴极表面发生的电极反应式为 ②若有1 mol H"通过质子交换膜时，生成HcO0和HCOOH共 mol。 17.(12分)G是合成羟氨苄青霉素的一种中间体，合成G路线如下： O一CH CH; i.NaOH溶液 CsHioO NBS ① 一定条件 加热、加压 催化剂 B iⅱ.调pH至近中性 C,H,O,N催化剂厂→CH,OH 水解 A F →CgHO3N ③ CHO HN G D -N E NBS 已知：i 催化剂 CH Br ii. R-NH,- 催化剂 →R1-NHR2 (1)A的结构简式是 (2)反应①所加试剂是 (3)反应②的化学方程式是 (4)G的结构简式是 (用*标出其中的手性碳原子)。 (5)生成F时也会生成其对映异构体F',通过将F和F'转化为对应的K和K'可实现F和F'分离， 流程如下（在整个过程中手性碳原子不发生变化）。 已知： 固体负载酶 难溶于水，选择性地水解K'而不水解K F和F 易溶于水，pH=5时从水中析出 K和K' 易溶于水 CH3 CH3 pH=2水解→水溶液3 1固体负载酶 调至pH=5→水溶液2 iⅱ操作1 F和F00、0K和K水，pH7 →水溶液1 过滤 →固体3 催化剂 iⅱ过滤 固体2 →固体1 ①F转化为K的化学方程式是 ②分离出的F是（填“固体1”“固体2”或“固体3”）。 ③操作1为-。 高三化学第8页共10页 18.(12分) 利用黄铜矿（主要成分为CuFS2,含有SiO2等杂质）生产纯铜，流程示意图如下。 高温混合气 (主要含NH) HSO溶液A 吸收 黄铜矿 i.粉碎 通空气 滤液E i.NH)2SO4焙烧 滤液C l过量Fe 固体B 水 置换 粗铜 纯铜 浸铜 电解 滤渣D (1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是 (2)NH4)2SO4的作用是利用其分解产生的SO3使矿石中的铜元素转化为CuSO4。NH4)2SO4发生热 分解的化学方程式是 (3)矿石和过量NH4)2SO4按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：i.“吸 收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如下图；ⅱ.400℃和500℃时，固体B中所含铜、 铁的主要物质如下表。 80 100 70 90 60 温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质 80 H50 400 Fe203、CuSO4、 CuFeS2 40 500 Fe2(SO4)3、CuSO4、Cu0O b 60 20 0 250300350400450500550600 焙烧温度/C ①温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是 ②温度高于425℃，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因 是 (4)用离子方程式表示置换过程中加入F®的目的 (5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的CuSO4溶液做电解液，并维持一定的c(H) 和c(C。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是 高三化学第9页共10页 19.(14分)资料显示，2可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被L2氧化的产物及 铜元素的价态。 已知：2易溶于KI溶液，发生反应2+I、·（红棕色)：L2和I氧化性几乎相同。 (1)将等体积的KI溶液加入到mmol铜粉和n mol I2(n>m)的固体混合物中，振荡。实验记录如 下： c(KI) 实验现象 极少量【溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉 实验I 0.01 mol.LI 转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色。 部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转 实验Ⅱ 0.1 mol.L 化为白色沉淀，溶液仍为红棕色。 实验血Ⅲ 12完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完 4 mol.L 全溶解，溶液为深红棕色。 ①初始阶段，Cu被氧化的反应速率：实验I 实验Ⅱ（填“>”、“<”或“=”）。 ②实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(HO)4]2(蓝色)或[CuL](无色)， 进行以下实验探究： 步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCL4,多次萃取、分液。 步骤b.取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水，溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。 i.步骤a的目的是。 i.查阅资料，2Cu2++4I一2Cul↓+2，[CuNH)2(无色)容易被空气氧化。用离子方程 式解释步骤b的溶液中发生的变化： ③结合实验Ⅲ，推测实验I和Ⅱ中的白色沉淀可能是CI,实验I中铜被氧化的化学方程式 是 。分别取实验I和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI溶液， (填实验现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是 (2)上述实验结果，I仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了I2能将 Cu氧化为Cu+。装置如右图所示，a、b分别是。 (3)运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中Cu被2氧化的产物中价态不同的原因： 盐桥 石墨 0.1 mol-L-1 K2SO4溶液 高三化学第10页共10页