浙江省杭州第二中学2023-2024学年高三上学期第一次月考化学试卷

1 杭州二中 2023 学年第一学期高三年级第一次月考化学试卷 可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 N-14 Fe-56 S-32 Na-23 Cl-35.5 Si-28 Cu-64 Al-27 一、单项选择题(本大题共 16小题，每小题 3分，共 48分) 1. 下列物质的主要成分是硅酸盐的是 A. 有机玻璃 B. 光导纤维 C. 水泥 D. 刚玉 2. 下列化学用语正确的是 A. 基态碳原子的轨道表示式： B. 丙炔的键线式： C. SeO2的空间填充模型： D. 用电子式表示 K2S的形成： 3. 物质性质决定物质用途，下列说法不正确．．．的是 A. C的非金属性强于 Si，可用 C与 SiO2反应制粗硅 B. 维生素 C有还原性，可与亚铁盐一起制造复合补铁剂 C. NaHCO3易分解，可用于制造发酵粉 D. TiCl4易水解，可用来制备 TiO2 4. 联氨(N2H4)是重要的火箭发动机燃料，下列关于联氨的说法不正确．．．的是 A. N2H4能结合 H+，有碱性，且碱性弱于氨气 B. N2H4有较强还原性，与强氧化剂反应时大量放热 C. N2H4中 N原子为 sp2杂化，所有原子共平面 D. N2H4能与水形成氢键，易溶于水 5. 设 NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及 NaCl、NH4Cl 和 NaHCO3等物质。下列叙述正确的是 A. 1mol NH4Cl含有的共价键数目为 5NA B. 1mol NaHCO3完全分解，得到的 CO2分子数目为 2NA C. 体积为 1L的 1mol/L NaHCO3溶液中，HCO3-数目为 NA D. NaCl和 NH4Cl的混合物中含 1mol Cl-，则混合物中质子数为 28NA 6. 下列实验能达到实验目的的是 A B C D 测定H2C2O4溶液的浓度 证明苯环使羟基活化 制作简单的燃料电池 检验溴乙烷的水解产物 Br - 2 7. 在金属 Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的 H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-)以达到消 除污染的目的。其工作原理的示意图如下： 下列说法不正确．．．的是 A. Ir的表面发生氧化还原反应，生成 l mol N2时转移 2NA个电子 B. 导电基体上的 Pt颗粒上发生的反应：NO -3 + 8e- + 10H+ = NH +4 + 3H2O C. 若导电基体上的 Pt颗粒增多，有利于降低溶液中的含氮量 D. 在导电基体.上生成 NO的反应式为：NO -3 + 3e- + 4H+ = NO↑+ 2H2O 8. 下列说法正确的是 A. 用氢氧化钠溶液可鉴别植物油、汽油和甘油 B. 向鸡蛋清溶液中加入稀硫酸能使蛋白质发生盐析，再加入蒸馏水蛋白质可溶解 C. 动物或人体中的纤维素水解酶可将纤维素水解成葡萄糖 D. 尼龙-66 可由己胺和己酸经缩聚反应制备 9. 下列离子方程式书写正确的是 A. 硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液混合：MgSO4 + 2OH- = Mg(OH)2↓+ SO2 -4 B. 向硫酸铜溶液中加入 NaHS溶液生成黑色沉淀：Cu2+ + S2- = CuS↓ C. 等浓度 NaHSO4和 Ba(OH)2溶液等体积混合：H+ + SO2 -4 + Ba2+ + OH- = BaSO4↓ + H2O D. 向氨水中滴入少量硫酸铜溶液：Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓ + 2NH +4 10. 贝诺酯是阿司匹林( )与扑热息痛( )拼合形成的孪药，其主流合成路线如图 所示(Ac为 )，下列说法不正确．．．的是 A. 阿司匹林所有碳原子可能共平面 B. 扑热息痛苯环上的二溴代物有 4种 C. 扑热息痛中不存在手性碳 D. 贝诺酯与足量 NaOH溶液共热后再酸化，最终生成阿司匹林和扑热息痛 11. Q、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Y位于 s区，且 s能级电子数等于 p能级的电子数， 四种元素中 Q的未成对电子数最多。W、Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的 2倍。则下列说法 正确的是 A. 离子半径： Y＞Z＞W B. 化合物 ZW2和 ZW3中 Z杂化方式相同 C. 简单氢化物的稳定性：Q＞W D. 第一电离能： Q＞Y＞W 3 12. 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的 体系，在潮湿空气中易水解氧化。工艺过程如下，下列说法不正确．．．的是 A. 在步骤①中,硝酸铵为氧化剂，氧化海绵铜为 Cu2+ B. 亚硫酸铵起到还原性作用，反应③可能的离子方程式：2Cu2+ +SO32- +2Cl- +H2O = 2CuC1↓+2H+ +SO42- C. 步骤⑤包括酸洗和水洗，其中酸不能使用 HCl，可以用 HNO3代替 D. 步骤⑥不能省略，目的是洗去 H2O防止 CuCl被氧化 13. 我国科研团队提出一种新型阴离子电极材料-Cu3(PO4)2的水系双离子电池，该电池以 Na0.44MnO2和 Cu3(PO4)2为电极，其工作原理如图所示。下列有关叙述不正确．．．的是 A. 充电时，电极 a应接电源的正极 B. 放电时，若电极 a得到 6.4g Cu 和 1.44g Cu2O，则电路中转移 0.22mol电子 C. 充电时，电极 b的电极反应式为 Na0.44MnO2 - xe- = Na0.44-xMnO2 + xNa+ D. 第 2次放电时，溶液碱性逐渐增强 14. 反应 2CO(g)+2NO(g) ⇌ 2CO2(g) + N2(g) ΔH=-620.9kJ·mol-1分三步进行，各步的相对能量变化如图 I、II、 III所示： 下列说法不正确．．．的是 A. 三步分反应中决定总反应速率的是反应 I B. I、II两步的总反应为 CO(g)+2NO(g) ⇌ CO2(g)+N2O(g) ΔH=-314.3kJ·mol-1 C. 根据图像无法判断过渡状态 a、b、c的稳定性相对高低 D. 反应 III逆反应的活化能 EaIII (逆) = 454.9kJ·mol-1 4 15. 在一定温度下，氨气溶于水的过程及其平衡常数为: NH3(g) ⇌ NH3(aq) K1=c(NH3)/p； NH3(ag)+H2O(l) ⇌ NH3·H2O(aq) K2 NH3·H2O(aq) ⇌ NH4++OH-(aq) K3，其中 p为 NH3(g)的平衡压强，c(NH3) 为 NH3在水溶液中的平衡浓度。下列说法不正确．．．的是 A. 氨水中 c(NH4+) < c(OH-) B. 0.1 mol·L-1氨水中，c(NH3)+c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1mol/L C. 相同条件下，浓氨水中的 )c(OH )c(NH - 4  小于稀氨水中的 )c(OH )c(NH - 4  D. 在该温度下，氨气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示) c= K1p+ K1K2p+(K1K2K3p)0.5 16. 探究硫及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 往 Ba(NO3)2溶液中通入 SO2 无明显现象 弱酸不能制强酸 B 向 Na2SO3固体中加入浓硫酸 产生无色有刺激性 气味气体 浓硫酸体现强氧化性 C 将某固体溶于水后，加足量稀盐酸酸化 后，再加入 BaCl2溶液 产生白色沉淀 该固体中一定含有 SO42-或 HSO4- D 盛有等体积等浓度 Na2S2O3溶液的两支 试管分别置于冷水和热水浴中，一段时 间后，同时加入等体积等浓度的稀硫酸 热水浴中产生乳白 色浑浊更快 其他条件相同时，该反应的温度 越高，反应速率越快 二、非选择题(本大题共 5小题，共 52分) 17.(10分)配合物是近代无机化学的重要研究对象，Cu或Cu2+常作为中心原子或离子，H2O、CN-、吡啶(C5H5N) 等粒子是常见的配体。 (1)题干中所涉及电负性最小的元素的基态原子的价电子排布式为 。 (2)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，可以用自旋量子数来描述。若一种自旋状态用 2 1  表示， 与之相反的用 2 1  表示，则基态 O原子的价电子自旋量子数的代数和为 。 (3)吡啶( )在水中的溶解度远大于在苯中的溶解度，可能原因是 ①吡啶和 H2O均为极性分子，而苯为非极性分子； ② 。 ③吡啶和吡咯（ 分子中所有原子共面）均能与氢离子反应呈碱性，其中 碱性较弱的 （填键线式），其可能的原因是 。 (4)FeS2晶体的晶胞结构如右图所示。在晶胞中，S2 -2 位于 Fe2+所形成的 (填 “正四面体”或“正八面体”)空隙中；若晶胞参数为 a nm，密度为 ρ g·cm-3， 阿伏加 德罗常数的值为 NA则 FeS2的摩尔质量 M= （用含 a、ρ、NA的代数式表示）。 5 18.（10分）粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含 SiO2、Al2O3和 CaO等)提铝的 工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“浸渣”的主要成分为 。 (2)“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如图所示，加入 K2SO4沉铝的目的 是 ， “沉铝”的最佳方案为 。 (3)“焙烧”时，主要反应的化学方程式为 。 (4)下列说法不正确．．．的是 A.“浸出”时适当升温的主要目的是提高浸出速率 B.“浸出”时的 Al2O3发生反应的离子方程式为：Al2O3 + 6H+ ==2A13+ + 3H2O C. 实验测得，5.0g粉煤灰(Al2O3的质量分数为 30%)经浸出、干燥后得到 3.0g“浸渣”(Al2O3的质量分 数为 8%)，Al2O3的浸出率为 48% D.“水浸”后得到的“滤液 2”可返回沉铝工序循环使用 19.（10分）甲醇来源丰富，有广泛的用途和广阔的应用前景，工业上可以利用 CO2生产甲醇，同时可以 利用甲醇生产丙烯。制备甲醇、丙烯过程涉及的反应如下： 反应 I：CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1=—49.0kJ/mol 反应 II：CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g) ΔH2=+41.0 kJ/mol 反应 III：3CH3OH(g) ⇌ C3H6(g) + 3H2O(g) ΔH3=—31.0kJ/mol 回答下列问题： I、制备甲醇 (1)工业上常用 CO2和 H2在 Cu/ZnO 催化作用下合成气态甲醇，反应 I分两步进行，请补充完整： 第一步： (写化学方程式) ΔH＞0 第二步：Cu/Zn* + 2H2 + CO2 = Cu/ZnO* + CH3OH ΔH＜0 (2)一定条件下，在装有催化剂的 2L密闭容器中投入 1molCO2和 2molH2，发生上述甲醇合成反应（反应 1）， 伴随副反应（反应 II）。 ① 某温度下达平衡时，容器中 CH3OH的物质的量为 0.5 mol，CO的物质的量为 0.3 mol。则副反应（反 应 II）的平衡常数 K为 。 ② 下列说法不正确．．．的是 。 A. 恒温恒压下充入氮气，不影响 CO的产率 B. 改进催化剂的选择性有利于提高甲醇的平衡产率 C. 高压有利于平衡正向移动，因此实际生产中压强越高越好 D. 随着温度升高，CO2的平衡转化率先减小后增大，可能是因为高温下以反应 I为主 II、制备丙烯 (3) 在一定温度、恒定压强的密闭容器中，若只发生 3CH3OH(g) ⇌ C3H6(g) + 3H2O(g)反应，进料比 n(CH3OH)：n(Ar)分别为 8:1、4:1、1:1的 CH3OH、Ar混合气，在烯烃化过程中 C3H6的平衡产率分别是 a、 b、c，它们由大到小的顺序是 。 6 (4) 为探究①、②两种催化剂对甲醇制备丙烯的催化效能，进行相关实验，依据 实验数据获得如图所示曲线。 己知 Arrhenius经验公式为： C T ER a kln (其中 k为速率常数，反应速率 与其成正比；Ea为活化能；R = 8.314J·mol-1 ·K-1，C为常数)。从图中信息获知 催化效能较高的催化剂是(“①”或“②”)，判断理由 是 。 (5) 甲醇生产丙烯的同时，还生成乙烯：2CH3OH(g) ⇌ C2H4(g) + 2H2O(g) ΔH=—17.72kJ/mol。在某催化剂作用下，向 2L密闭容器中加入一定量甲醇，经 过相同时间后测得甲醇转化率及丙烯的选择性与反应温度之间的关系如图所示。 若将容器体积压缩为 1L，其他条件不变，在图中作出甲醇平衡转化率随温度的 变化曲线。 (6) 我国科学家采用 H-SAPO-34催化剂极大提高甲醇反应中的短链烯烃选择性。 甲醇在 H-SAPO-34作用下产生乙烯、丙烯示意图如图。H-SAPO-34 具有氧八元 环构成的笼状结构，笼口为小的八环孔(直径 0.38nm)。从结构角度推测，短链烯 烃选择性提高的原因是 。 20.（10分）氧钒(IV)碱式碳酸铵化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O，它是 制备热敏材料 VO2的原料，已知 VO2+在酸性条件下易被氧化，氧钒(IV)碱式碳 酸铵的制备流程如图： 回答下列问题： (1)步骤一盐酸不宜过量，原因可能 ； (2)步骤二可在如图装置中进行。 ①接口的连接顺序为 a→ 。 ②实验开始时，先关闭 K2，打开 K1，当 时(写实验现 象)，再关闭 K1，打开 K2，充分反应，静置，得到固体。 (3)测定产品纯度 称取 mg样品用稀硫酸溶解后，加入 50.0mL0.02mol·L-1KMnO4溶液，VO2+转化成 VO2+，向反应后溶液 中滴加 0.025mol·L-1Na2SO3标准液，至剩余的 KMnO4溶液恰好反应完全，消耗 Na2SO3标准液 40.00mL。 ①滴定至反应终点的现象为 ； ②样品中氧钒(IV)碱式碳酸铵(摩尔质量为Mg·mol-1)的质量分数为 %； ③下列情况会导致产品纯度偏大的是 (填标号)。 A. Na2SO3溶液部分变质 B. 滴定达终点时，俯视刻度线读数 C. 用标准液润洗滴定管后，液体从上口倒出 D. 滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡生成 7 21. （12分）某研究小组按下列路线合成目标化合物 J(C31H27N4ClO4)。 已知： ① ② ③ R-Br + CN- → RCN + Br- 请回答： (1)A中的官能团名称为 ，A生成 B的反应类型为 。 (2)下列说法中正确的是 。 A. C中含有 3个手性碳原子 B. E到 F的反应中，K2S2O8为氧化剂 C. C与 F生成 G的反应中，可能有气体生成 D. 将 H转化为 I后再与 K反应，有利于提高 J的产率. (3)写出 D转化为 E的化学方程式 。 (4) 与 H2的加成产物 （M）是重要的化工产品，请写出以乙烯为原料，合成M的流 程图（无机试剂任选） (5)写出 3种符合下列条件的物质 K的同分异构体 ① 为芳香族化合物，苯环上有 4个取代基，且无其它环状结构 ② 分子中只有 4种化学环境的 H原子 ③ 分子中无碳碳三键或碳氮三键，同一个碳上连两个双键不稳定