甘肃省张掖市某校2023-2024学年高三下学期模拟考试化学试题

这是一份甘肃省张掖市某校2023-2024学年高三下学期模拟考试化学试题，共16页。试卷主要包含了设为阿伏加德罗常数的值，常温下，按以下情况进行反应，下列实验设计能达到实验目的的是等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Cl35．5 K39 Cr52 Cu64 Zn65 Pb207
第Ⅰ卷（选择题共42分）
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。带*题目为能力提升题，分值不计入总分。
1．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．22．4LCH4与足量Cl2完全反应，产生的HCl分子数为
B．含有12g碳原子的甲醇与丙三醇的混合物中羟基数目为
C．1L酸化的K2Cr2O7溶液中的数目为
D．1mlCO2电催化转化为CH4，转移电子的数目为
2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化无法实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．常温下，按以下情况进行反应：
①20mL溶液中含A、B各0.01ml；②50mL溶液中含A、B各0.05ml；
③的A、B溶液各10mL；④的A、B溶液各50mL。
四者化学反应速率的大小关系是（ ）
A．②>①>④>③B．④>③>②>①C．①>②>④>③D．①>②>③>④
4．下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．排饱和食盐水收集氯气
B．对的反应，使用MnO2可加快制O2的反应速率
C．由H2（g）、I2（g）和HI（g）组成的平衡体系加压后颜色变深
D．500℃时比室温更有利于合成氨的反应
5．反应，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（ ）
A．容器内的温度不再变化
B．相同时间内断开H—H键数目和生成N—H键数目相等
C．容器内的压强不再变化
D．容器内气体的浓度
6．一定温度下，在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列叙述中正确的是（ ）
A．反应的化学方程式为B．t1min时，Y的浓度是X浓度的1.5倍
C．t2min时，正、逆反应速率相等D．Y的反应速率：t1时刻φ（Ⅰ）
12．向一恒容恒温密闭容器中通入amlN2O3气体，在密闭容器内发生反应，达到平衡时再通入amlN2O4气体，再次达到平衡时，与第一次达平衡时相比，N2O4的转化率（ ）
A．不变B．增大C．减小D．无法判断
13．CO和H2O吸附在Aun（n=10、13、20）团簇上得到活化态，反应机理如图所示：
已知：A、B、C、D、E、F、G、I为实验步骤。下列相关说法正确的是（ ）
A．CO与H2O在Aun团簇的催化作用下直接反应
B．步骤Db1与步骤Db2的产物均可生成CO2和H2
C．ABCDa1EI生成CO2与ABCFDb2I生成CO2机理相同
D．Da2的反应是
14．钒电池的安全性能优良，中国科学技术大学研制出锌离子和水分子共插层的理想的水系锌离子电池材料，制备过程如下：
该电极放电时变化为已知制备过程中V的化合价未发生改变，所涉及物质中除ZVO外均为电中性物质，过程②可视为转化成电中性材料后，再嵌入Zn2＋。下列说法中正确的是（ ）
A．ZVOH作为新型电池的负极材料
B．反应①属于复分解反应
C．获得Zn（NO3）2·6H2O时，当溶液出现大量晶体时应停止加热，余热蒸干
D．ZVO中嵌入进来的Zn2＋占总锌量的
*乙炔是一种重要的化工原料，常用于制备乙醛等有机产品。可通过催化裂解乙烷得到乙炔：。通过实验测得不同温度和压强下，平衡时C2H2体积分数的变化情况如图所示。下列说法中错误的是（ ）
A．T1，T2，T3的大小关系为T1a＝d
C．一定条件下，当C—H键数目不再改变，说明达到平衡状态
D．温度为T2，压强为时，e点时
第Ⅱ卷（非选择题共58分）
二、非选择题：本题共5小题，共58分。
15．（9分）我国嫦娥五号探测器带回的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。B、C、D为同周期相邻元素，A为地壳中含量最多的元素。回答下列问题：
（1）元素D在周期表中的位置为______，A、C的简单离子半径大小顺序为______（填离子符号）。
（2）化合物BA的电子式为______。A和D形成的化合物中的化学键类型为______。
（3）B和C两元素相比，金属性较强是______（填元素符号），可以证明该结论的实验是______（填字母）。
A．比较两种元素的单质与冷的浓硫酸反应的速率
B．比较两种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性
C．将相同大小的两种元素单质分别放入沸水中，观察反应现象
D．比较相同物质的量的两种元素的单质与足量稀盐酸反应产生H2的多少
16．（10分）（1）某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如表所示：
①本实验待测数据可以是______，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究______对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是______，写出有关反应的离子方程式：______。
（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表所示：
表中Vx＝______，理由是______。
17．（13分）随着科技的发展，氨的合成途径越来越多。
（1）以（Al2O3）载氮体的碳基化学链合成氨的总反应原理为
。
①已知该反应分两步进行，其中第二步反应为
，则第一步反应的热化学方程式为______。
②对于第一步反应能自发进行的条件为______（填字母）。
A．高温B．低温C．任何温度
③在1L恒容密闭容器中进行上述第二步反应，随着时间的推移，固体质量变化情况如图所示，则10~20min内v（NH3）＝______。
④在1L恒容密闭容器中，通入1：3的N2和H2O（g）以及足量的C进行上述合成氨的总反应，平衡时测得混合气体的平均相对分子质量（M）与温度和压强的关系如图所示：
x表示的物理量是______（填“温度”或“压强”），其中，y1，y2，y3的大小关系为______。以A点对应的物质的量分数代替物质平衡浓度表示的平衡常数K＝______。
（2）近年来，科学家不断探索电化学方法制备氨，我国科研人员研发的Zn－NO电池系统，可将NO尾气转化为NH3，工作原理如图所示：
其中正极电极反应式为______。若双极膜内H2O的质量减轻18g，能获得NH3的质量为______。
18．（12分）用含钴废料（主要成分为CO、Fe3O4、Al2O3、ZnO、PbO、CaO、MgO（等））中的有效成分制备COOH的工艺流程如图所示：
已知：①ZnO与Al2O3化学性质相似，既能溶于强酸又能溶于强碱。
②各种沉淀pH数据。
③；HF的电离常数为；lg2＝0.3。
回答下列问题：
（1）“浸出液”的主要成分是NaOH、______。
（2）“酸浸”时“浸渣”的成分为______。
（3）“除铁”过程中，先在40~50℃加入H2O2，其作用是______（用离子方程式表示）；然后加氨水调节的pH范围为______。
（4）“氧化”时将C2＋转化为COOH，则该反应的离子方程式为______。
（5）“沉镁”时反应的离子方程式为______，若Mg2＋恰好完全沉淀时，溶液中的c（HF）与c（Mg2＋）相等，则此时溶液的pH为______。
19．（14分）碳和碳的化合物在生产、生活中有重要作用，乙烯、甲醇、甲酸等都是重要的能源物质。
（1）已知几种反应的正反应活化能（E1）、逆反应活化能（E2）如表所示：
在相同条件下，起始反应最快的是______（填序号）。的______。
（2）甲醇水蒸气重整，总反应为。
①若工业生产中在恒压容器中进行该反应，下列措施可提高CH3OH的平衡转化率的是______（填字母）。
a．原料气中掺入一定量惰性气体b．升高温度
c．使用催化效率更高的催化剂d．使用分子筛及时移走产生的氢气
②该过程中同时发生两个反应：
I．
I．
总反应、反应Ⅰ、反应Ⅱ的平衡常数对数lgK与变化关系如图所示。图中X和Y、Z三条曲线中，表示反应Ⅰ的是______，理由是______。
③在恒容密闭容器中，充入一定量CH3OH（g）和H2O（g），同时发生反应Ⅰ、反应Ⅱ，实验测得不同温度下，平衡体系中H2的体积分数如图所示：
T1°C之后平衡体系中H2体积分数增大的原因是______。
（3）CO2催化还原可以制备和HCOOH：
；
．
在一定温度下，在容积为1L的恒容密闭容器中充入1mlCO2（g）和3mlH2（g），同时发生了乙烯化和甲酸化反应，达到平衡时C2H4的选择性为40%，体系压强减小了22．5%。则CO2总转化率为______，该温度下，甲酸化的平衡常数K＝______（结果保留2位小数）。
提示：
答案
一、选择题
1．B【解析】未指明温度和压强，无法确定CH4的量，A错误；由CH3OH和可知碳原子数目与羟基的数目相同，所以含有12g碳原子的甲醇与丙三醇的混合物中羟基数目为，B正确；
在溶液中存在平衡，所以溶液中的数目无法确定，C错误；电催化CO2转化为CH4，碳的化合价降低8，所以1mlCO2电催化转化为CH4，转移电子数目为，D错误。
2．B【解析】过量二氧化碳与氢氧化钠溶液生成碳酸氢钠，A不符合题意；Fe在氧气中燃烧只能生成Fe3O4，B符合题意；FeS2煅烧可生成SO2，SO2被H2O2氧化可生成H2SO4，C不符合题意；乙醇可被强氧化剂酸性高
锰酸钾直接氧化成乙酸，乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，D不符合题意。
3．A【解析】①中，②中，③中
；④中。在其他条件一定的情况下，反应物浓度越大，化学反应速率越大，则化学反应速率的大小关系是②>①>④>③。
4．A【解析】氯气与水的反应为可逆反应，反应生成氯离子，饱和食盐水中的氯离子浓度较大，能使平衡逆向移动，从而抑制氯气与水反应，减少氯气的损失，故A符合题意；H2O2分解时使用MnO2作催化剂，可以加快反应速率，但催化剂对反应进行的程度无影响，故B不符合题意；该反应前后气体分子数不变，增大压强平衡不移动，是加压后I2（g）浓度增大导致的体系颜色变深，故C不符合题意；合成氨的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，选择较高温度是为了使催化剂活性最大，提高反应速率，故D不符合题意。
5．A【解析】因为反应容器为绝热容器，只要反应向正反应或逆反应方向进行，容器内的温度就会发生改变，所以当容器内的温度不再变化时，反应达到平衡状态，A符合题意；断开H—H键和生成N—H键都表示正反应，由此不能判断反应是否达到平衡，B不符合题意；因为容器为恒压容器，容器内的压强始终不变，所以当压强不再变化时，不能确定是否达到平衡状态，C不符合题意；容器内气体的浓度，可能是反应进行过程中的某个阶段，不一定是平衡状态，D不符合题意。
6．B【解析】O~t1min时X的物质的量增大了4ml－2ml＝2ml，Y的物质的量减小了10ml－6ml＝4ml，则X为生成物，Y为反应物，Y、X的化学计量数之比为4ml：2ml＝2：1，t3min时反应达到平衡，所以该反应的化学方程式为，A项错误；根据图示可知，t1min时X的物质的量为4ml，Y的物质的量为6ml，由于体积相同，则二者的浓度之比等于其物质的量之比，所以Y的浓度是X浓度的倍，B项正确；t2min之后X的物质的量继续增大，Y的物质的量继续减小，说明反应仍然正向进行，t2min时正、逆反应速率不相等，C项错误；Y的浓度一直在减小，则Y的反应速率为t1时刻>t2时刻>t3时刻，D项错误。
7．D【解析】将AgNO3溶液与Fe（NO3）2溶液等体积混合后，要证明该反应为可逆反应，则应该检验反应物中少量的一方依然存在，所以应该加入NaCl检验Ag＋的存在，A错误；由于不同浓度KMnO4溶液起始颜色不同，与足量草酸溶液反应褪色时间不同，不能说明浓度大的溶液反应速率快，B错误；向1mLNaOH溶液中滴入2滴MgCl2溶液生成白色沉淀，NaOH过量，再滴加2滴
FeCl3溶液，又生成红褐色沉淀，不能得出溶解度Mg（OH）2>Fe（OH）3，C错误；NaHSO4溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为，D正确。
8．C【解析】根据燃烧热可知，A正确；由于两个反应均吸热，所以升高温度平衡均向正反应方向移动，所以CO2转化率增大，B正确；反应①和②均为吸热反应，反应发生的趋势较小，C错误；若一定温度下所有物质均为气体，可知反应①气体分子总数不变，反应②气体分子总数减小，故加压反应①不移动，反应②向右移动，乙醇的体积分数增大，D正确。
9．A【解析】由于平衡时，，，所以反应②中分解的，生成的，可见反应①生成的，，所以，A错误；当体系中不再改变，说明反应达到平衡状态，B正确；此温度下反应①的平衡常数，C正确；加入NH4Br固体，平衡不移动，D正确。
10．C【解析】由图可知，该过程的总反应为，反应过程中CH4中C元素的化合价升高，作还原剂，被氧化，故A正确；能量越低越稳定，由图可知，中间体OMgCH4的能量比MgOCH4
更低，则OMgCH4比MgOCH4更稳定，故B正确；该反应的反应速率取决于活化能最大的步骤，由图可知，该反应中活化能最大的步骤是HOMgCH3到过渡态2，该步反应的活化能为，故C错误；由图可知，MgOCH4转化为MgCH3OH的焓变为，故D正确。
11．D【解析】若t2时升温，瞬间正反应速率增大，与图像不符，由正反应速率逐渐增大，可知t2时改变的条件是向容器中加入C，故A错误；温度不变，则平衡常数不变，即K（Ⅱ）＝K（Ⅰ），故B错误；t2~t3时正反应速率逐渐增大，t2时加入物质C，逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，反应向逆反应方向进行，故C错误；起始充入1mlA和3mlB，投料比为1：3，达到平衡后加入物质C，相当于按1：2的投料比投入A和B，则加入C后相当于总体系中A和B的投料比大于1：3，平衡状态Ⅱ相当于平衡状态Ⅰ再充入A所达到的平衡，则平衡时A的体积分数为φ（Ⅱ）>φ（Ⅰ），故D正确。
12．C【解析】恒容恒温条件下，投料等比增加等同于增压，该反应正向反应为气体分子数增大的反应，增大压强平衡逆向移动，N2O4转化率减小。
13．B【解析】根据机理图可知，CO没有直接与H2O发生反应，故A错误。根据机理图可知，可发生，，，依此判断步骤Db1与步骤Db2的产物均可生成CO2和H2，故B正确。根据机理图可知，可通过路径Da1（继续解离）或Da2（两个反应）产生，再由步骤E（由氧化吸附的生成）完成氧化反应；在羧基机理中是与先通过步骤F生成中间体，然后可通过路径Db1（直接解离）或路径Db2（与反应）生成，即Da1→E→I和F→Db2→I步骤中机理不同，故C错误。Dₐ2的反应是，故D错误。
14．B【解析】根据电极放电时变化为，可知电极反应式为，所以该电极为正极，A错误；根据反应①的反应物与生成物可知，反应①属于复分解反应，B正确；从溶液中获取含结晶水的盐，且硝酸锌极易水解，应采用硝酸气氛中蒸发浓缩、冷却结晶的方法，故应加热到溶液出现少量晶体或出现晶膜时就停止加热，C错误；根据“过程②可视为转化成电中性材料后，再嵌入Zn2＋”，且V的化合价为＋5，所以ZVO可视为每个中嵌入2．5个Zn2＋，故ZVO中嵌入进来的Zn2＋占总锌量的，D错误。
*D【解析】升高温度，平衡时C2H2体积分数增大，据此可知，温度T1a＝d，B正确；由于反应过程中C—H键数目减少，是变量，所以若C—H键数目不再改变，说明达到平衡状态，C正确；温度为T2，压强为p0时，e点时C2H2体积分数小于平衡状态，所以e点反应正向进行，故，D错误。
二、非选择题
15．（1）第三周期ⅣA族（2分） （1分）
（2）（2分） 共价键（1分） （3）Mg（1分） BC（2分）
【解析】A为地壳中含量最多的元素，A为O，B、C、D为同周期相邻元素，A、B、C、D的原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，则B、C、D最外层电子数之和为9，则B为Mg，C为Al，D为Si。
（1）元素D为Si，在周期表中的位置为第三周期ⅣA族。核外电子排布相同的情况下，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径。
（2）化合物BA为MgO，电子式为。
A和D形成的化合物为SiO2，其中的化学键类型为共价键。
（3）Mg和Al相比，金属性较强的为Mg。A项，镁能与冷的浓硫酸反应，铝也能与冷的浓硫酸反应，并在表面形成致密的氧化膜阻止硫酸与铝进一步反应，不能通过两种元素的单质与冷的浓硫酸反应的速率来比较金属性强弱，错误；B项，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，氢氧化镁碱性强于氢氧化铝，正确；C项，镁可与沸水反应生成氢气，反应较为剧烈，铝不能与沸水发生明显的反应，说明金属性镁强于铝，正确；D项，相同物质的量的两种单质，与足量盐酸反应，铝产生的氢气多但是铝的金属性弱于镁，错误。
16．（1）①反应结束所需要的时间（或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间）（1分）硫酸浓度（1分）
②探究硫酸铜的质量对反应速率的影响（2分） ，（2分） （2）2．0（2分） 保证反应物K2S2O8的浓度改变，而其他物质的浓度不变（2分）
【解析】（1）实验Ⅰ和实验Ⅱ中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同，实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜，Cu2＋的氧化性强于H＋，首先发生反应，生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸中构成原电池，加快锌失电子的速率。
（2）实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等，为20．0mL，从而可知Vx＝2．0。
17．（1）①（2分） ②A（1分）
③（2分） ④温度（1分） y1