山东省聊城市第三高级中学校2021-2022学年高三下学期开学考试化学试题（Word版含答案）

聊城市第三高级中学校2021-2022学年高三下学期开学考试
化学试题
1.化石燃料、化工生产、火山喷发都因含硫而易形成酸雨，某科研机构研究发现气体在不同空气中形成酸雨的过程如下：
下列有关说法错误的是( )
A.光照和空气是酸雨形成的必要条件
B.净化空气和优化能源结构可有效减少酸雨的形成
C.空气污染程度与酸雨形成的速率存在一定关系
D.气体转化为型酸雨的每一步必须经过氧化还原反应实现
2.用表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是( )
A.10 g重水中含有电子数目为4
B.标准状况下22.4 L 分子中所含的CH键总数为3
C.7.1g与足量的水反应转移的电子总数为0.1
D.向1 L 0.1 mol/ L NaCN溶液中加入适量HCN使溶液呈酸性，则溶液中的数目小于0.1
3.如图是由短周期主族元素组成的化合物，其中元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大且总和为33， W的单质能与Z的最高价氧化物水化物反应。下列说法不正确的是( )
A.该化合物的水溶液能与过量的反应生成白色沉淀
B.W、Z的简单离子半径：WC.Y、W两元素形成的化合物熔点高且溶于水
D.X、Y形成的一种化合物是常见的消毒剂
4.2019年5月，香港理工大学宣布研发出超柔软高效能织物锂电池，能为可穿戴电子产品提供更稳定、耐用和安全的能源供应。如图是利用该原理设计的一款锂硫(Li-S)电池，正极材料是柔性。S/分级多孔碳纳米纤维( HPCNF)布，下列说法正确的是( )
A.充电时，电极A(Li)与电源正极相连
B.充电时，正极区电极反应式为
C.沉积铜和镍是为了增强织物的导电性
D.用锂硫电池电解精炼铜，析出3.2 g铜，有0.2 mol Li+向正极移动
5.草酸是一种重要的有机化工原料，为探究草酸的制取和草酸的性质，进行如下实验。
实验Ⅰ：探究草酸的制备
实验室用硝酸氧化淀粉水解液法制备草酸：。装置如图所示：
（1）上图装置中仪器甲的名称是______________________。
（2）C中烧杯内是高浓度的NaOH溶液，它的电子式为______________________，作用是___________________________，试写出与NaOH反应的离子方程式：____________________________________。
实验Ⅱ：探究草酸的不稳定性
实验过程中观察到B装置中有白色沉淀生成、 D中无明显现象，F装置中硬质玻璃管内氧化铜变为红色。
[资料]①草酸晶体无色，易溶于水，熔点100.1℃(失水后易升华)，170℃以上分解。
②草酸钙是难溶于水的白色固体。
（3）连接好实验装置后需要首先进行的实验操作是_______________________。
（4）试剂瓶B中能观察到有白色沉淀析出。
①草酸分解的化学方程式为_______________________________。
②乙同学认为该白色沉淀中可能还有草酸钙，为验证该想法进行了以下操作，先向其中加入适量稀硫酸，再加入几滴酸性高锰酸钾溶液，振荡后观察到酸性高锰酸钾的紫色变浅，证明有存在，用离子反应方程式解释上述现象的原因：__________________________。
③丙同学结合乙同学的分析，欲检测白色沉淀中的草酸钙的含量。步骤为取过滤、洗净干燥后的沉淀，加入适量的稀，用浓度为的酸性标准溶液进行滴定，达到终点时消耗。该沉淀中草酸钙的质量分数为________________________。
6.普鲁卡因是临床上常用的局部麻醉药，某学校的化学兴趣小组计划用甲苯及乙酰胺制备普鲁卡因，具体流程如下：
已知：①
②（具有强还原性）
回答以下问题：
（1）M是有机碘化物，M的名称是___________________________。
（2）普鲁卡因分子中的含氧官能团名称是____________________，D的结构简式为____________________________。
（3）GH添加的试剂是______________________________。
（4）E和H反应的化学方程式为________________________，反应类型为___________________________。
（5）的同分异构体中，符合下列条件的同分异构体有___________________种，任意写出其中一种结构简式：_________________________。
①该化合物为苯环上有三个取代基的硝基化合物；
②该化合物能发生银镜反应；
③该化合物能使显紫色。
（6）参照上述合成路线，以乙苯和为原料，设计制备的合成路线：________________________________。
7.我国科学家已经成功地利用二氧化碳催化氢化获得甲酸，利用化合物1催化氢化二氧化碳的反应过程如图甲所示，其中化合物2与水反应变成化合物3与的反应历程如图乙所示，其中TS表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是( )
A.从平衡移动的角度看，升高温度可促进化合物2与水反应变成化合物3与
B.该历程中最大能垒(活化能)
C.使用更高效的催化剂可以降低反应所需的活化能，最终提高二氧化碳的转化率
D.化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
8.R、T、U、V、W属于短周期主族元素。R的原子半径在短周期主族元素中最大，T元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，U元素的原子L层电子数是M层电子数的2倍，V元素与U元素最外层电子数相同，W元素和T元素可以形成和两种化合物。下列叙述正确的是( )
A.T、W简单氢化物的稳定性和熔沸点都是T>W
B.R与T形成的两种化合物中化学键类型相同
C.简单离子半径:W>R>T
D. 和通入氯化钡溶液中的现象相同
9.如图所示是一种能量转化装置。可以通过开关，完成制氢和供电。下列说法错误的是( )
A.断开闭合时，X电极是正极
B.断开闭合时，向Zn电极移动
C.断开闭合时，整个过程只有电能转化为化学能
D.断开闭合时，发生的反应是
10.常温下，用0.1 mol/L KOH溶液滴定10 mL0.1 mol/L HA溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.根据点或点可以确定HA是弱酸
B.若点pH=4，则HA的电离平衡常数为
C.点溶液中：
D.对点溶液加热(不考虑挥发)，则一定增大
11.有机物F的合成路线如下：
（1）C中的官能团名称为________________________。
（2）EF的反应类型为___________________________。
（3）写出B跟银氨溶液反应的化学方程式为___________________________。
（4）下列说法正确的是_______________________________（填字母）。
A.鉴别C和D可以用溴的四氯化碳溶液，但不能用酸性高锰酸钾溶液
B.E的分子式是
C.F既能跟酸反应，也能跟碱反应
D.和 OHCCOOH是同系物
（5）有机物E在浓硫酸加热条件下可以生成多种有机物，写出生成高聚物的化学方程式：______________________________。
（6）X是D的同分异构体，同时满足下列条件的X共有________________种。
①苯环上有两个取代基，其中一个是；②能发生水解反应。
其中核磁共振氢谱图显示有4组峰，且峰面积之比为2:2:2:3的X的结构简式为 ____________________________。
12.以氢气、一氧化碳为主要组分的合成气是一种重要的化工原料，可以合成二甲醚、甲醇等许多重要的化工产品。回答下列问题：
（1）已知反应Ⅰ:
反应Ⅱ：
1 mol液态水全部蒸发为气态水吸收44.0 kJ的能量，则以气态CO和气态为原料制备气态和水蒸气的热化学方程式是_________________________。
（2）在一温度恒定的密闭容器中通入一定量的CO和，在催化剂作用下转化为，当CO与的投料比为_____________时，混合气体的体积分数最大；为了提高的平衡产率，不改变温度，可以采取的措施有_________________（答出一条即可）。
（3）改用不同的催化剂可以利用合成气制备甲醇，反应方程式为，，分别为正逆反应速率常数， 为物质的量分数。
①该反应在某条件下达到平衡后，降低温度，___________ （填“增大”或“减小，下同），___________，且的变化程度__________（填“大于”“小于”“等于”）变化的程度。
②在实验室模拟工业合成甲醇的反应，在一恒压密闭容器内充入1 mol CO、2mol和1 mol He（代替合成气中的杂质，不参与反应），测得压强为，加入合适催化剂后在恒温条件下开始反应，测得容器的体积变化如下：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50 60
容器体积/L 4 3.5 3.2 3.0 2.9 2.8 2.8
则氢气的平衡转化率为_____________________，该温度下的平衡常数为__________________（为以分压表示的平衡常数，请用含的式子表示）。
（4）利用二氧化碳和甲烷经催化重整，可以制得合成气：，按一定体积比加入甲烷和二氧化碳，在恒容条件下发生反应，温度对CO和产率的影响如图所示。则下列叙述正确的是____________________________。
A.该反应
B.此反应的优选温度为1000℃
C.在恒压条件下进行该反应，产率将更高
D.催化剂的使用可以降低反应的活化能，从而使平衡产率提高
13.25℃时，向10 mL 0.01NaX溶液中逐滴加入0.01的盐酸，其pH变化曲线如图甲所示，溶液中、HX浓度所占总的含X微粒浓度的分数随pH变化的关系如图乙所示[其中点的坐标为(9.5，0.5)]。下列溶液中的关系一定正确的是(忽略体积微小变化)( )
A.甲图中点溶液中存在
B.甲图中点溶液中HX的电离程度小于水解程度
C.甲图中点溶液中存在
D.在25℃时，HX的电离平衡常数
14.硫酰氯是一种重要的化工试剂，实验室合成硫酰氯的实验装置如图所示：
已知：①；
②硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”
100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。
回答下列问题：
（1）仪器A中冷却水从______________________（填“a”或“b”）通入，仪器B的名称为________________________，三颈烧瓶中活性炭的作用是______________________。
（2）实验室中用固体与70%的硫酸反应制取，则装置Ⅰ可选取下列装置_______________________（填装置代号）。
（3）装置Ⅵ中发生反应的离子方程式为______________________。仪器B中可选择的试剂是___________________（从下列选取试剂，填选项符号），其作用是___________________________________。
a.
b.浓硫酸
c.
d.碱石灰
（4）为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有______________________________（填序号）。
①先通冷凝水，再通气
②控制气流速率，宜慢不宜快
③加热三颈烧瓶加快气体间的反应
④可将三颈烧瓶放在盛有冷水的水槽中
（5）若反应中消耗氯气体积为896 mL（标准状况下），经过分离提纯得到4.05 g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为___________________________。若去掉装置Ⅱ和Ⅳ，粗产品中所含的杂质主要为___________________________（填化学式）。
15.以芳香族化合物A和有机物D为原料，制备有机物M和高聚物N的合成路线如下：
已知：Ⅰ.A→B符合原子经济学原理
Ⅱ. （表示COOH氢原子或烃基）
（1）A的系统命名为___________________________。
（2）上述物质间的转化属于加成反应的有____________________个，属于取代反应的有____________________个。
（3）E的结构简式为________________________。
（4）H生成N的化学方程式为__________________________。
（5）同时满足下列条件的B的同分异构体有____________________________种（不考虑立体异构）。在上述异构体中，核磁共振氢谱图不同化学环境的氢最少有____________________种，其峰面积比为__________________________________。
①能发生银镜反应；②苯环上连有三个取代基。
（6）参照上述合成路线和信息，以丙烯为原料（无机试剂任选），设计制备的合成路线：___________________________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：结合图中信息知形成酸雨需要光照和空气，A项正确；净化空气和对能源结构优化处理能有效遏制酸雨的形成，B项正确；途径Ⅱ形成酸雨的速率大于途径Ⅰ，故空气污染程度与酸雨形成的速率存在一定关系，C项正确；变为激发态，化合价没有变化，不是氧化还原反应，D项错误。
2.答案：B
解析：，10 g重水()为0.5 mol，含有电子数目为5，A项错误；标准状况下为1 mol ，1 mol分子中含3molCH键，B项正确；与水的反应为可逆反应，7.1 g与足量水反应转移的电子总数小于0.1，C项错误；溶液中存在电荷守恒式：，根据题意溶液呈酸性，即，则，即，D项错误。
3.答案：C
解析：Z离子的氢氧化物(NaOH)与W单质反应，则W单质为铝或硅等，又结合W得到一个电子形成四个共价键，则W为铝，X、Y、Z、W的原子序数依次增大且总和为33，结合题所给化合物的结构图知，X为H、Y为O、Z为Na、W为Al，该化合物为。，A项正确；根据相同核外电子排布“序大径小”的原则，离子半径：，B项正确； Y、W两元素可形成，熔点高、难溶于水，C项错误；X、Y可形成、H2O2两种化合物， 是一种常见的消毒剂，D项正确。
4.答案：C
解析：电极A(Li)是原电池的负极，充电时应与外接电源的负极相连(作阴极)，A项错误；充电时，正极是中失电子被氧化成S，脱离出，B项错误；沉积的铜和镍均为金属，可增强导电性， C项正确；电解池阴极反应式：、原电池负极反应式：，析出3.2 g铜(转移0.1 mol)，有0.1 mol Li+向正极移动，D项错误。
5.答案：（1）分液漏斗
（2）；吸收尾气和，防止对环境造成污染；
（3）检查装置的气密性
（4）①
②
③
解析：（1）仪器甲是分液漏斗。
（2）NaOH是离子化合物，故电子式为，氮的氧化物一般都会污染环境，故NaOH溶液的作用是吸收尾气，防止对环境造成污染，与NaOH溶液发生氧化还原反应生成和。
（3）组装实验仪器在连接好后均需要检查装置气密性。
（4）①结合实验现象，草酸分解生成、CO和水，结合氧化还原反应方程式配平原则配平即可。②草酸钙溶于强酸得到还原性物质，能被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化，使紫色变浅。③根据反应可得关系式： ，则，故草酸钙的质量分数。
6.答案：（1）碘乙烷
（2）酯基；
（3）酸性（溶液）
（4）；取代反应（或酯化反应）
（5）10；
（6）
解析：与加成可得，结合信息（）和可知，M为乙烷的卤代烃，即是碘乙烷()；结合普鲁卡因及H的结构简式，可知E为，因此需完成羟基移位，需先消去再加成。在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应得到，酸性高锰酸钾溶液将甲基氧化即得。
（1）即为碘乙烷。
（2）普鲁卡因分子中的含氧官能团是酯基；D的结构简式为。
（3）酸性（溶液）将甲基氧化即得。
（4）结合以上分析，可知E与H的反应是与发生酯化反应。
（5）该化合物为芳香族化合物，苯环上只有三个取代基，且能发生银镜反应、能使显紫色，即含有苯环、醛基、酚羟基，还有一个硝基，苯环上三个不同取代基的同分异构体的总数为10。
（6）逆推：可通过与发生取代反应得到；顺推：在浓硝酸、浓硫酸条件下发生乙基对位氢取代得到，苯环上的乙基发生氧化反应转化成羧基，再将硝基还原成氨基即可得到 。
7.答案：D
解析：由化合物2与水反应变成化合物3与的反应历程图可得该过程是放热反应，升高温度，不利于该过程的进行，A错误；该历程中I1到TS2过程的能垒(活化能)最大，为，B错误；使用更高效的催化剂可以改变反应途径，降低反应所需的活化能，但不能使化学平衡发生移动，不能提高二氧化碳的转化率，C错误；根据化合物1与化合物2的结构可知，在化合物1()与反应生成化合物2()的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成，D正确。
8.答案：A
解析：R的原子半径在短周期主族元素中最大，则R是Na元素；T元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则T是O元素；U元素的原子L层电子数是M层电子数的2倍，则U是Si元素； V元素与U元素最外层电子数相同，则V是C元素；W元素和T元素可以形成和两种化合物，则W是S元素。非金属性：O>S，故水比硫化氢稳定，并且水分子间可形成氢键，熔沸点较高， A正确；R与T形成的两种化合物分别是和，只有离子键，中有离子键和共价键，化学键类型不相同，B错误；简单离子半径：， C错误；通入氯化钡溶液中无明显现象，与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，现象不同，D错误。
9.答案：C
解析：断开闭合时，该装置为原电池，锌作负极，X电极作正极，阴离子向负极移动，向Zn电极移动，A、B正确；断开闭合时，该装置为电解池，给电解池供电的是光伏电池，所以能量转换有太阳能转化为电能和电能转化为化学能，阳极电极反应是，阴极电极反应是，发生的总反应是，C错误，D正确。
10.答案：D
解析：点加入的KOH溶液体积小于10 mL，溶液呈中性，说明HA没有完全电离，在溶液中同时有少量HA分子存在，即HA是弱酸，点KOH溶液体积等于10 mL，溶液呈碱性，说明发生水解，也可证明HA是弱酸，A正确；点pH=4，说明0.1 mol/L HA溶液中，，B正确；点溶液是物质的量之比为2:3的HA和KOH反应后的溶液，溶液中存在电荷守恒，由物料守恒可知，整理两式，得到，C正确； ，的水解常数随温度升高而增大，所以随温度升高而减小，D错误。
11.答案：（1）碳碳双键、硝基
（2）还原反应
（3）
（4）AC
（5）
（6）9；
解析：（1）C的结构简式是，含有的官能团是碳碳双键和硝基。（2）E→F的反应是变成，即加氢去氧，反应类型为还原反应。
（3）B的分子式为，则B的结构简式是，发生银镜反应的化学方程式是。
（4）有机物C中含有碳碳双键，而有机物D中没有碳碳双键，可以用溴的四氯化碳溶液鉴别，使溴的四氯化碳溶液褪色的是C，没有变化的是D，因为C、D中与苯环相连的碳上都有H原子，故都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不可以利用酸性高锰酸钾溶液鉴别，A正确；E的分子式是，B错误；F的结构简式是，含有碱性的氨基，可以跟酸反应，含有酸性的羧基，也能跟碱反应，C正确；含有羰基和羧基，而 OHCCOOH含有醛基和羧基，官能团部分不同，虽然分子组成相差一个原子团，但不是同系物，D错误。
（5）有机物E含有羟基和羧基，属于羟基酸，可以在浓硫酸加热的条件下生成环状酯、链状酯和聚酯，生成高聚物的化学方程式是
。
（6）D的结构简式是，苯环上有两个取代基，其中一个是；氨基不能水解，另一个能发生水解反应的官能团是酯基，酯基有3种，分别是、、，每种酯基跟氨基形成邻间对三种同分异构体，一共有9种同分异构体；核磁共振氢谱图显示有4组峰，且峰面积之比为2:2:2:3的X的结构简式为。
12.答案：（1）
（2）1：2；增大压强（或将水蒸气液化分离出来，或分离出产物）
（3）①减小；减小；小于 ②60%；
（4）AC
解析：（1）1 mol液态水全部蒸发为气态水吸收44.0 kJ的能量，即，以气态CO和气态为原料制备气态和水蒸气的化学方程式为，则该反应的热化学方程式。（2）反应物投料之比等于计量数之比时，生成物所占的体积分数最大，不改变温度，可以通过增大压强，或分离出产物来提高的平衡产率。
（3）①，降低温度，均减小，而温度改变瞬间各物质的物质的量分数保持不变，说明均减小；平衡向正反应方向进行，说明，则减小的程度小于的程度，即减小的程度小于减小的程度。②根据已知信息可列三段式：
起始物质的量（mol） 1 2 0
转化物质的量（mol） 2
平衡物质的量（mol） 1- 2-2
恒压条件下，容器体积由4 L变为2.8 L，对应气体物质的量将由4 mol变为2.8 mol，则物质的量减少1.2 mol，则，，则氢气的转化率为。平衡时体系总压等于初始压强，则各气体的分压依次为，，，， 代入。
（4）升高温度，产率提高，说明正反应吸热，， A正确；900℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但耗能升高，经济效益降低，故优选温度为900℃，B错误；反应为气体计量数增大的反应，恒容与恒压相比，相当于加压，而加压不利于反应正向进行，故恒容条件下产率低于恒压条件下，C正确；催化剂的使用可以改变反应途径，降低反应的活化能，缩短反应所需的时间，但不能使化学平衡发生移动，也就不能提高平衡产率，D错误。
13.答案：B
解析：在点溶液中溶质为0.01 mol/L NaX，此时溶液显碱性，说明X-水解，所以，A项错误；点溶液发生的反应为，反应后得到的溶液中含等物质的量浓度的NaCl、HX和NaX，由于溶液呈碱性，的水解程度大于HX的电离程度，B项正确；点溶液中溶质为HX和NaCl，且两者浓度相等，根据物料守恒可得，可推导出，C项错误；由图乙可知，点，溶液中，则HX的电离平衡常数为，D项错误。
14.答案：（1）b；干燥管；催化剂
（2）乙
（3）；d；吸收尾气和防止空气中的水蒸气进入装置
（4）①②④
（5）75%；
解析：（1）为使冷凝管中充满水，应从冷凝管的下口（b）通入冷却水；由于硫酰氯在潮湿空气中会产生“发烟”现象，故仪器B为干燥管，可防止空气中的水蒸气进入装置；该反应需在催化剂条件下进行，故活性炭的作用是催化剂。
（2）是易溶于水的粉末状固体，不适合启普发生器及其简易装置，因此选乙装置。（3）在书写离子方程式时浓盐酸可以拆分，故反应的离子方程式为；干燥管的作用是能够吸收和，防止污染空气，同时还应防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验，故应选用碱石灰。
（4）先通冷凝水，再通气，①正确；控制气流速率，宜慢不宜快，②正确；因硫酰氯受热易分解，故不能进行加热，③错误；将三颈烧瓶放在冷水中，温度低，平衡正向移动，提高硫酰氯的产率，④正确。
（5）在标准状况下，896 mL的物质的量是0.04 mol，根据反应关系进行计算：
1 mol 135g
0.04mol
解得，则产率为。若去掉Ⅱ和Ⅳ装置，水蒸气进入反应装置，硫酰氯会与之反应产生“发烟”现象，中硫的化合价为+6，则硫酰氯与水反应生成和HCl，HCl与水蒸气形成酸雾，沸点高，且为液体，形成杂质混入产品。
15.答案：（1）3-甲基苯酚
（2）4；2
（3）
（4）
（5）16； 5；1:1:2:2:6
（6）
解析：（1）A→B符合原子经济学原理，由B的结构简式可知，A为，故A的系统命名为3-甲基苯酚。
（2）属于加成反应的有4个，分别是A→B、B→C、D→E、F→G，属于取代反应的有2个，分别是F→H、C+G→M。
（3）结合已知条件Ⅱ，由D的结构简式可知，在物质D中， 为，为H，则E的结构简式为。
（4）由N的结构简式可知， H的结构为，故H生成N的反应的化学方程式为；
（5）根据题意，取代基可以是CHO、、，有10种，或者为、、 6种，一共有16种同分异构体，其中，和核磁共振氢谱种类最少，为5种， 峰面积之比为1:1:2:2:6。