河北省部分高中2023-2024学年高三上学期12月期末联考化学试题（含答案）

河北省部分高中2023-2024学年高三上学期12月期末联考
化学试卷
本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共8页，满分100分，考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 As75 Se79
第I卷（选择题共42分）
一、单项选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1.古代煤井通风一般分为自然通风和人工通风两种，《天工开物》记载了一种用竹管抽引的人工通风方法：“初见煤端时，毒气灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上，人从其下施叫拾取者。”[注：施钁（jué）：用大锄挖]下列说法不正确的是（ ）
A.“毒气”指的是瓦斯
B.竹的主要成分是纤维素，是一种天然高分子化合物
C.“炭”指的是木炭
D.“毒烟从竹中透上”原因是毒气的密度比空气小
2.化学在环境污染治理中发挥了重要作用。下列治理措施没有运用相应化学原理的是（ ）
选项 治理措施 化学原理
A 向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成 具有碱性氧化物的通性
B 在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染 和在催化剂作用下发生反应，生成无毒气体
C 用乳酸塑料替代传统塑料以减少白色污染 聚乳酸具有生物可降解性
D 向工业废水中添加以除去废水中的 具有还原性
3.我国科学家利用合成淀粉的核心反应如图所示，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A.反应①消耗时，转移电子数为
B.标准状况下所含的非极性键数为
C.与的混合物中含氧原子数为
D.淀粉在氧气中燃烧可生成分子数为
4.利用下列装置（部分加持装置略去）进行实验，实验操作正确且能达到相应实验目的的是（ ）
A.从食盐水中提取 B.测量生成的体积
C.除去中的 D.检查装置的气密性
5.能正确表示下列反应的离子方程式的是（ ）
A.用电极电解氯化镁溶液：
B.将通入溶液中：
C.将溶液滴入过量的浓氨水中：
D.向溶液中滴入溶液使恰好完全沉淀：
6.下列关于有机化合物的说法错误的是（ ）
A.正己烷和2，2-二甲基丁烷互为同系物
B.中共平面的原子数目最多为15个
C.正丁烷的沸点比异丁烷的高，乙醇的沸点比二甲醚的高
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而烷烃则不能，说明苯环活化了甲基
7.物质W常用作漂白剂和氧化剂，其构成元素均为短周期主族元素，各元素原子半径与原子序数的关系如图所示，实验室中常用洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法正确的是（ ）
A.X、Z形成的化合物与M、N形成的化合物之间的反应一定是氧化还原反应
B.实验室洗涤残留在试管壁上的N单质常用，利用了N单质的还原性
C.Z的氢化物的沸点一定大于Y的氢化物的沸点
D.化合物W常用作氧化剂，不宜在高温下使用
8.某化学兴趣小组探究催化。分解制取氧气，小组成员闻到制得的氧气有轻微的刺激性气味。下列有关分析推理不正确的是（ ）
A.反应后所得固体除外，还可能含有、
B.催化分解，降低了反应的活化能，加快分解速率
C.标准状况下制得氧气，反应中转移电子
D.将制得的气体通入溶液，可能会产生不溶于硝酸的白色沉淀
9.根据下列实验操作以及现象能得到正确实验结论的是（ ）
选项 实验操作及现象 实验结论
A 将白色固体溶解，滴加足量稀盐酸，将样品产生的气体通入品红溶液，品红褪色 该白色固体为亚硫酸盐
B 向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去 说明具有还原性
C 向溶液中滴入溶液，静置，分别取上层液体少许于两支试管中，一支滴加几滴溶液，溶液变红，另一支滴加几滴溶液，有蓝色沉淀生成 说明与的反应有一定的限度
D 将盐酸与混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液，溶液变浑浊 酸性：碳酸>苯酚
10.工业上处理含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。
已知：。下列说法错误的是（ ）
A.化合物A与中硫元素的杂化方式不同 B.化合物A具有酸性
C.化合物A的沸点低于硫酸 D.工业上途径I需要氧气参加
11.中国科学技术大学的龚流柱教授课题组首次合成手性烯基衍生物（M），结构如图所示。
已知：1-氯丙烯有顺、反异构体，结构简式分别为、。下列有关M的叙述正确的是（ ）
A.M中含氧官能团有3种 B.M可被催化氧化生成醛基
C.M分子有顺、反异构体 D.用钠可以证明M中含羟基
12.我国科研团队在同一个反应腔体中耦合两个连续的电化学反应，大大提高了电池的能量密度。以、为电极，溶液为电解液来构建水系级联电池，原理如图所示。
已知：第一步反应为，当正极的硫完全反应生成后，继续高效发生第二步反应：（单独构建该步电池时效率较低）。下列说法错误的是（ ）
A.电池工作时，正极质量一直增加
B.步骤1的放电产物可能对步骤2的放电过程起催化作用
C.放电时，第一步反应的正极反应式为
D.用此电池对粗铜电解精炼，理论上相同时间内两池电极上析出铜的物质的量相等
13.工业上制备，采用碳氯化法将转化成。在1000℃时发生反应如下：
①；
②；
③。
在，将、、以物质的量之比为1：2.2：2进行碳氯化，平衡时体系中、、和的组成比（物质的量分数）随温度变化如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A.1000℃时，反应的平衡常数
B.曲线Ⅲ表示平衡时的物质的量分数随温度的变化
C.高于600℃，升高温度，主要对反应③的平衡产生影响
D.为保证的平衡产率，选择反应温度在200℃即可
14.常温下，将气体缓慢通入的溶液中充分反应，溶液与通入物质的量的关系如图（忽略溶液体积变化和、的分解）。下列说法错误的是（ ）
A.a点溶液中存在
B.b点，则常温下电离平衡常数的数量级为
C.b点溶液中：
D.c点溶液中：
第Ⅱ卷（非选择题共58分）
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15.（15分）及其化合物在生产和生活中用途广泛，回答下列问题。
（1）的基态原子共有_____________种不同能级的电子。
（2）为只含有离子键的离子化合物，其晶胞结构如图a，距一个最近的所有为顶点构成的几何形状为_____________。
（3）二茂铁是最重要的金属茂基配合物，结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯基环之间，结构如图b所示，已知二茂铁的一氯代物只有一种。
①二茂铁的分子式为_____________。
②穆斯堡尔谱学数据显示，二茂铁中学铁原子的氧化态为+2，每个茂环带有一个单位负电荷，因此每个环含有_____________个电子。
（4）一种铁基超导材料（，相对分子质量为）晶胞如图c所示，图d为铁原子沿轴方向的投影图。
①与位于同一周期、且最外层电子数相等，但的熔点、沸点均比高，原因是_____________。
②分子与形成配合物后键角_____________（填“变大”“变小”或“不变”）。
③、、电负性由大到小的顺序为_____________。
④的沸点（319℃，易升华）高于的沸点（130.2℃），原因是_____________。
⑤已知处于体心与顶点的原子有着相同的化学环境，晶胞中原子1的原子坐标为（0，0，0.628），则原子2的原子坐标为_____________。
图a 图b 图c 图d
16.（14分）从铜阳极泥（含有、、及少量等）中分批提取硒、银、铜、金的过程如下：
已知：I.；
Ⅱ.可与络合：。
（1）写出“酸浸”时溶解的离子方程式：______________。
（2）“沉银”所得固体可使用溶浸，其原理为，请列式计算解释该反应能实现的原因：______________。
（3）酸浸时若用盐酸和溶液代替和稀硫酸，可使、转化成、，写出转化成的离子方程式：______________。
（4）①“沉银”后溶液中含有亚硒酸（），“还原”工序氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________，“还原”得到的可用于制备锂硒电池，其具有优异的循环稳定性。
②一种锂硒电池放电时的工作原理如图1所示，正极的电极反应式为________________。
图1 图2
③与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示，3种与碳基体的结合能力由大到小的顺序是____________。
（5）测定某粗硒样品中硒的含量：准确称量0.2000g粗硒样品，用浓将样品中的氧化得到；生成的加入到硫酸酸化的溶液中充分反应。用的标准溶液滴定至终点，消耗溶液20.00mL。则粗硒样品中硒的质量分数为____________[已知实验测定原理为，（未配平）]。
17.（14分）2-噻吩乙醇（）是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下：
I.制钠砂。向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至10℃，加入25mL噻吩，反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10℃，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30min。
IV.水解。恢复室温，加入70mL水，搅拌30min；加盐酸调至4～6，继续反应2h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。
V.分离。向有机相中加入无水，静置、过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品。
回答下列问题：
（1）步骤I中液体A可以选择______（填字母）。
a.乙醇 b.水 c.乙酸 d.甲苯
（2）步骤Ⅱ的化学方程式为____________。
（3）步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是____________。
（4）步骤IV中用盐酸调节的目的是____________。
（5）下列仪器在步骤V中无需使用的是____________（填名称）；无水的作用为______。
（6）产品的产率为____________（用计算，精确至0.1%）。
18.（15分）研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究热点问题，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题：
（1）常温常压下，一些常见物质的燃烧热如表所示。
名称 氢气 甲烷 一氧化碳 甲醇
化学式
-285.8 -890.3 -283.0 -726.5
已知：。
则_______________，该反应中活化能：（正）_______________（逆）（填“高于”“等于”或“低于”）。
（2）在氢气还原的催化反应中，可被催化转化为甲醇，同时有副产物生成，为了提高甲醇的选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。
保持压强为3MPa，温度为260℃，向密闭容器中按投料比投入一定量和，不同反应模式下的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。
实验 反应模式 温度/℃ 平衡转化率/% 选择性/%
① 普通催化反应器 3 260 21.9 67.3
② 分子筛膜催化反应器 3 260 36.1 100
①恒温恒容条件下，分子筛膜催化反应器模式中，发生反应，下列说法能作为此反应达到平衡状态的判断依据的是_________________（填字母）。
A.气体压强不再变化
B.气体的密度不再改变
C.
D.
②由表中数据可知双功能的分子筛膜催化反应器模式下，的转化率明显提高，结合具体反应分析可能的原因：_________________。
（3）一定条件下使、混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。
已知：I.反应器内发生的反应有：
a.；
b.。
II.选择性。
①220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比，则该温度下转化率=_________________（列出计算式即可，无需化简）。
②其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如下图所示。
温度高于260℃时，平衡转化率变化的原因是___________________。
③由②中图像可知，温度相同时，选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率角度分析，在该条件下，温度低于240℃时，反应a和反应b的速率之比相同条件下平衡时和甲醇的物质的量之比___________________（填“>”“<”或“=”）。
（4）近年来，有研究人员用通过电催化生成多种燃料，实现的回收利用，其工作原理如图所示。
写出电极上产生的电极反应式：___________________。
参考答案
一、单项选择题
1～5：CDDBB 6～10：ADCCA 11～14：CDCC
二、非选择题
15.（15分）（1）7（1分）
（2）正方体（2分）
（3）①或（2分）
②6（2分）
（4）①两者均为金属晶体，原子半径更小，形成的金属离子半径更小，导致其金属键键能更大（2分）
②变大（1分）
③（1分）
④两者均为分子晶体，且相对分子质量相差不大，的极性更大（2分）
⑤（0.5，0.5，0，128）（2分）
16.（14分）（1）（2分）
（2），平衡常数大，说明反应正向进行程度很大（2分）
（3）（2分）
（4）①1：2（2分）
②（2分）
③（2分）
（5）79.00%（2分）
17.（14分）（1）d（2分）
（2）（2分）
（3）用分液漏斗向烧瓶中缓缓滴加环氧乙烷溶液（2分，答出缓缓滴加或逐滴滴加等词即给分）
（4）促进2-噻吩乙醇钠水解完全，生成2-噻吩乙醇（2分）
（5）球形冷凝管、分液漏斗（2分） 吸收水分，起到干燥作用（2分）
（6）70.0%（2分）
18.（15分）（1）-90.1（2分） 低于（1分）
（2）①A（2分）
②双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生生成甲醇的反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气使平衡正向移动，的转化率增大（2分）
（3）①（2分）
②温度升高，反应a逆向移动，反应b正向移动；温度高于260℃时，反应b正向移动的程度大于反应a逆向移动的程度（2分）
③>（2分）
（4）（2分）