陕西西安高新第一中学2027届高三上学期第四次考试 化学试卷

高三化学试题 （考试时长：75分钟 试卷分值：100分） 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 Li-7 N-14 O-16 F-19 Cl-35.5 Ti-48 Fe-56 Ni-59 Br-80 Ce-140 第Ⅰ卷（共42分） 一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分。在给出的四个选项中，只有一项符合题意） 1．化学与生产、生活、科技息息相关，下列叙述错误的是 A．碲化镉光伏发电系统利用光生伏特效应，可将化学能直接转化为电能 B．石墨烯增强聚乙烯复合材料中，石墨烯的加入可提高材料的导电性 C．“祝融号”星车使用的新型铝基碳化硅复合材料中的碳化硅是一种新型无机非金属材料 D．国产的5 nm制程“麒麟9000 L”手机芯片的主要成分是单质硅 2．下列化学用语表述正确的是 A．As最高能级电子云轮廓图为球形 B．顺-2-丁烯的分子结构模型： C．CaF2的电子式 D．在氨水中，NH3与H2O分子间的氢键的主要形式可表示为 3．一种利用尿素制备水合肼的方法为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．含中子数 B．中σ键的数目为 C．每生成，转移的电子数为 D．溶液中，含碳微粒的总数为 4．下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是 A．重结晶法提纯苯甲酸：①⑥⑦ B．用酸性高锰酸钾溶液滴定Fe2+溶液：④⑥ C．分离苯和四氯化碳：③⑦ D．制取蒸馏水：①②⑤⑥ 5．某抗凝血作用的药物Z可用下列反应合成，下列说法不正确的是 A．1 mol X与溴水反应，最多消耗2 mol Br2 B．1 mol Y水解，最多能消耗3 mol NaOH C．Z分子中所有碳原子均处于同一平面上 D．可用酸性KMnO4溶液检验产品Z中是否含有X 6．在室温下存在平衡，利用现代手持技术传感器可以探究压强对该平衡的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应速率：C点，F点 B．B点时进行的操作是拉注射器活塞，E点时进行的操作是推注射器活塞 C．体系颜色的深浅： D．反应的平衡常数K： 7．从微观视角探析物质结构和性质是学习化学的有效方法之一。下列实例与解释相符的是 选项 实例 解释 A 萘（）易溶于四氯化碳 萘与四氯化碳中均含有非极性共价键 B 、、的键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 C 邻羟基苯甲酸的酸性强于苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，利于羧基电离出H⁺ D 熔点： 相对分子质量越大，范德华力越强 A．A B．B C．C D．D 8．卤代烃的取代反应和消去反应是竞争反应。卤代烃在纯溶剂中会发生溶剂解，溶剂解反应生成两种产物的机理分别为： 机理1： 机理2： 下列说法不正确的是 A．两种反应机理的决速步骤是相同的 B．把换成CH3CH2OH，消去产物比例增大 C．把反应物中一个甲基换成，降低键的极性，反应更难进行 D．该反应机理中的中间产物中的所有碳原子均为sp3杂化 9．X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中电子对的数目、未成对电子数均与其所在周期数相同，Y与X相邻，基态Z原子最高能级的电子有4种运动状态，M与Y同主族，Q在同周期主族元素中第一电离能最大。下列说法正确的是 A．元素的非金属性：M>Q B．双原子分子的稳定性：Z>Y C．元素的电负性：Q>Z D．简单气态氢化物的键角：Y>M 10．氧化铈（CeO2）可作为光催化材料，在光催化过程中晶胞的组成变化如图所示，下列说法错误的是 已知：的空缺率 A．晶胞中距最近的的个数为8 B．每个晶胞中的个数为8x C．催化过程中产生的晶体，则此晶体中的空缺率为25% D．晶胞为立方晶胞，其棱长为a pm，则晶体的密度为 11．高聚物G的合成路线如图所示。 下列说法正确的是 A．反应①中参加反应的A、B、D的物质的量之比为 B．由聚乙二醇与甲醇发生分子间脱水反应可制得高分子化合物A C．1 mol G与足量NaOH溶液反应，最多消耗 D．若反应②的原子利用率为100%，则F的结构简式为 12．废水处理过程中可以回收有价值的金属，减少资源浪费。某工厂回收废水中含有的重金属镍离子，经化学中和沉淀后分离出Ni(OH)2，采取双电池联合电解回收镍，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是 A．甲和丙是原电池，乙是电解池 B．交换膜A和交换膜B都是阳离子交换膜 C．碳棒b电极的反应： D．若甲中铁棒质量减少28 g，丙中金属锂质量减少7 g，则此时回收金属镍29.5 g 13．液氨和液态CO2合成尿素发生如下反应，其中反应Ⅰ是快反应，反应Ⅱ是慢反应。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 起始投料，，反应20 min时，体系中含碳或氮物种的物质的量随温度的变化关系如图。 下列说法错误的是 A． B．b线所示物种为 C．时，的转化率为66.7% D．总反应的平衡常数 14．时，用的NaOH溶液滴定同浓度的H2A溶液，H2A被滴定分数、pH及微粒分布分数[，X表示H2A、或]的关系如图所示。下列说法正确的是 A．时，H2A的第一步电离平衡常数 B．c点溶液中： C．b点溶液中： D．a、b、c、d四点溶液中水的电离程度： 第Ⅱ卷（共58分） 二、填空题（本题包括4小题，共58分） 15．（14分）全钒液流电池的电解液来自钢铁冶炼后产生的含钒钢渣（CaO、Fe2O3、SiO2、V2O3）与钛白废酸（H⁺、Fe2+、TiO2+、），实现了“以废治废”。工艺流程如下： 已知：①V2O3在空气中焙烧时转化为稳定的+5价，+5价V在酸性条件下以形式存在，碱性条件下以形式存在；滤渣中含H2TiO3等物质； ②有机萃取剂P204（记为HG）能选择性萃取Fe3+和VO2+，萃取原理为，其中org表示有机溶液； ③时，。 回答下列问题： （1）“焙烧”时，V2O3在空气中与碳酸钠反应的化学方程式为________。 （2）“还原”中加入Fe的主要目的是________。 （3）“萃取”使用的P204可与VO2+形成配合物，结构如图（R代表烷烃基），钒易进入有机相的原因有________（填标号）。 a．钒与O形成配位键 b．配位时钒的化合价发生变化 c．烷基链具有疏水性 d．配合物与水能形成分子间氢键 （4）“反萃取”中加入将转化为的离子方程式为________，NaClO不宜过量的原因可能有：①与生成，使c(H+)减小，不利于反萃取进行；②________。 （5）“反萃取”后溶液中，“沉钒”时钒元素转化为并沉淀，此时溶液总体积为2 L，若使钒元素沉降率达到90%，应调节溶液中至少为________。 （6）该流程中可循环利用的物质除NH4Cl外，还有________。 16．（14分）对溴乙酰苯胺（）是医药合成的重要中间体，实验室常以乙酰苯胺（）和Br2为原料来合成。实验步骤如下： 步骤Ⅰ．向一定体积的三颈烧瓶中，先加入45.0 mL乙醇，再加入10.8 g乙酰苯胺，充分溶解。将13.0 g溴溶解于20.0 mL冰醋酸中，装入图1所示装置的仪器a中； 步骤Ⅱ．边搅拌边慢慢滴加溴的冰醋酸溶液，滴加完毕后，在下，继续搅拌反应1小时，然后将温度提高至，再搅拌一段时间； 步骤Ⅲ．在搅拌下将反应后溶液慢慢加至含少量NaOH的100 mL冰水中（混合后溶液呈弱酸性），此时立即有固体析出，略有黄色，加入饱和的亚硫酸氢钠水溶液充分搅拌至黄色恰好褪去，将上述溶液放入冰水浴中慢慢冷却； 步骤Ⅳ．采用如图2所示装置过滤，并用冷水充分洗涤、干燥，经系列操作后得到12.84 g白色针状晶体，色谱检测其纯度为80.0%。 已知：有关物质的部分性质见下表： 物质 相对分子质量 熔点/ 沸点/ 溶解性 乙酰苯胺 135 113 304 白色结晶性粉末，微溶于冷水，溶于热水、乙醇等 对溴乙酰苯胺 214 167 353 白色针状晶体，溶于苯、乙醇，微溶于热水，不溶于冷水 回答下列问题： （1）图1装置中，仪器a的名称为________，“步骤Ⅰ”中选用三颈烧瓶的规格是________（填标号）。 ①100 mL ②250 mL ③500 mL （2）图1所示装置中，烧杯里的试剂为NaOH溶液，其作用是________。 （3）“步骤Ⅲ”慢慢冷却的目的是________，加入饱和的亚硫酸氢钠水溶液黄色恰好褪去时的离子方程式为________。 （4）“步骤Ⅳ”中，减压过滤在如图装置中进行，请选择合适的编号，按正确的操作顺序补充完整：在布氏漏斗中加入润湿的滤纸→微开水龙头→________→________→________→________。 ①确认抽干； ②关闭水龙头； ③转移固液混合物； ④开大水龙头。 与普通过滤相比，“减压过滤”的优点是________。 （5）通过________技术，可以获得对溴乙酰苯胺晶体中原子在晶胞里的数目和位置等结构信息。 （6）本实验中，对溴乙酰苯胺产率为________。 17．（15分）循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）已知：一定温度下，由稳定单质（其标准摩尔生成焓视为0）生成1 mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓（）。表中为几种物质在298 K时的标准摩尔生成焓： 物质 CO2(g) CO(g) H2O(g) CH4(g) -m -n -p -q ________kJ/mol。 （2）若将一定量的CO2和H2充入恒温恒容密闭容器中仅进行反应Ⅱ，下列事实能说明该反应已达到平衡状态的是________（填标号）。 a．体系的压强保持不变 b．消耗CO2的速率与生成CH4的速率相等 c．混合气体的平均相对分子质量不再改变 d．混合气体的密度不再改变 （3）100 kPa下，向密闭容器中投入H2和MgCO3各1 mol发生反应。反应达到平衡时，反应物（H2、MgCO3）的转化率和生成物（CH4、CO2）的选择性随温度变化关系如下图（温度低于反应Ⅲ不发生）。 注：含碳生成物选择性 ①表示CH4选择性的曲线是________（填“a”、“b”、“c”、“d”，下同），以后，随温度升高，还有可能上升的曲线是________，，随温度升高曲线d下降的原因可能是________。 ②下达到平衡，________mol，该温度下反应Ⅱ的________（列出计算式即可）。 ③，若初始压强为50 kPa，达平衡时，c曲线上的点应________移（填“上”、“下”、“不”），原因是________。 18．（15分）盐酸凯普拉生是我国自主研发的新一代钾离子竞争性酸阻滞剂药物，其合成路线如图所示（部分试剂及反应条件略）。 已知：叔丁醇钾是一种碱。NaBH3CN是一种还原剂。 回答下列问题： （1）A的化学名称为________。 （2）C的结构简式为________。 （3）下列说法错误的是________（填序号）。 a．化合物A的酸性弱于苯酚 b．化合物C到D的反应为还原反应 c．路线中两处K2CO3的作用相同 d．化合物J中可能存在分子内氢键 （4）在E和J生成K的反应中，冠的作用是________。 （5）K与CH3NH2经过加成、消除得到L。写出K到L总反应的化学方程式：________。 （6）M经盐酸酸化得到盐酸凯普拉生。选择M中与盐酸结合形成盐的N原子（“①”或“②”）并解释原因________。（已知为平面结构） （7）D的同分异构体同时满足下列条件的有________种（不考虑立体异构） ①苯环上有3个取代基 ②1 mol该物质可以与2 mol NaOH反应 ③含有3个甲基 其中，核磁共振氢谱显示5组峰（峰面积比为）的同分异构体的结构简式为________（写一种即可）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学试题参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A B C B D B C 题号 8 9 10 11 12 13 14 答案 D D C B D B B 15．（14分）（1） （2分） （2）将溶液中的还原为，将还原为，利于的萃取， 实现钒与铁元素的分离 （2分） （3）ac （2分） （4） （2分） 和在酸性条件下生成，污染环境 （2分） （5）0.32 （2分） （6）P204(HG)、 （2分） 16．（14分）（1）恒压滴液漏斗 （1分） ② （1分） （2）吸收HBr、溴蒸气、乙酸等气体 （2分） （3）降低对溴乙酰苯胺溶解度，同时得到大颗粒对溴乙酰苯胺晶体 （2分） （或） （2分） （4）③→④→①→② （1分） 过滤速度快，且沉淀更加干燥 （2分） （5）X射线衍射 （1分） （6）60% （2分） 17．（15分）（1） （2分） （2）ac （2分） （3）①c （1分） d （1分） 随温度升高，反应Ⅱ（放热反应）平衡逆向移动的程度大于反应Ⅲ（吸热反应）平衡正向移动的程度，导致的转化率下降 （2分） ②0.4 （2分） （2分） ③下 （1分） 曲线c表示，若初始压强为50 kpa相当于减小压强，反应Ⅱ的平衡逆向移动，甲烷的选择性减小，则平衡时，c曲线的点应下移。 （2分） 18．（15分）（1）间硝基苯酚（硝基苯酚） （1分） （2） （2分） （3）a （2分） （4）冠与K⁺作用，增强叔丁醇钾在有机物中的溶解度，增强其碱性。 （2分） （5） （2分） （6）②位置的N原子和盐酸结合形成盐；因为①号N原子的孤电子对参与形成大键，碱性弱；②号N原子的孤电子对可与酸结合成盐 （2分） （7）24 （2分） （2分） 学科网（北京）股份有限公司 $