山西省晋中市2024届高三下学期4月份大联考（二模）理科综合化学试卷(含答案)

这是一份山西省晋中市2024届高三下学期4月份大联考（二模）理科综合化学试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，实验题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．2023年7月12日上午9时，由我国自主研制的液氧甲烷火箭——朱雀二号遥二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空，成为全球首款成功入轨飞行的液氧-甲烷火箭。下列说法正确的是( )
A.制作火箭外壳的是碳纤维复合材料，碳纤维是一种新型含碳化合物
B.使用液氧—甲烷火箭发射航天器的成本低于使用液氧—氢气火箭
C.制备整流罩的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫具有密度小、强度小的特征
D.从理论上讲，火箭中贮存的液氧与甲烷的体积比应为2:1
2．抗生素克拉维酸的结构简式如图所示，下列关于克拉维酸的说法错误的是( )
A.能使酸性溶液褪色B.能发生加聚反应、缩聚反应
C.存在芳香族同分异构体D.存在顺反异构但不存在手性碳原子
3．已知反应。设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A.的空间构型为直线形B.电负性：
C.在熔融状态下均可导电D.1ml冰中含有氢键数目为
4．我国科学家设计可同时实现制备和海水淡化的新型电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.电极上的电势：
B.d是阳离子交换膜
C.电极b上的电极反应式为
D.工作过程中，正极区溶液的pH减小
5．在实验室中进行以下实验，下列操作能达到相应实验目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
6．如图所示的两种物质，W是冠醚、M是稳定的超分子。下列说法正确的是( )
A.基态氧原子价层电子排布图为
B.进入W空腔中也可形成稳定的超分子
C.W、M中的碳原子均为杂化
D.M中存在离子键和共价键
7．常温下，向浓度均为的两种钾盐溶液中加水，溶液的pH与稀释倍数（a）的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.常温下，的水解常数
B.时，KX溶液中
C.HY溶液可以与KX溶液反应
D.浓度均为的KX和KY溶液中离子总浓度：
二、实验题
8．正丙苯是优良的有机溶剂，实验室可用苯与1-溴丙烷（过量）制备一定量正丙苯，制备装置如图所示（加热及夹持装置已省略）：
有关物质的物理性质如表所示：
回答下列问题：
（1）仪器X的名称是_____________，X中是催化剂，反应在65℃左右进行，则相应的加热方式是_____________，反应的化学方程式为_____________。
（2）X处加热与Y中通冷却剂的先后顺序是_____________，仪器Y的作用是_____________。
（3）实验结束后，向烧杯中加入下列试剂，其中不能用于判断X中已发生了相应反应的是___________（填选项字母）。
A.铁粉B.石蕊试液C.溶液D.硝酸银溶液
（4）产品精制。提纯产品的操作步骤如下：
①过滤；②用稀盐酸洗涤；③蒸馏；④加入无水氯化钙；⑤用蒸馏水洗涤。
则精制操作的顺序为_____________（填编号），洗涤的主要操作过程为将产品和洗涤剂混合放入_____________（写出完整的操作步骤）。
（5）若最终得到36mL的精制产品，则苯的利用率为_____________（保留三位有效数字）。
三、填空题
9．锰可用于制造特种钢材，在汽车电池、高端装备制造、新材料等领域有广泛应用。二氧化锰广泛应用于电池、电子工业。以主要成分为的某锰矿（杂质为、等）为原料制备单质锰的一种流程如图所示：
已知：金属离子浓度的负对数与溶液pH的关系如图所示：
回答下列问题：
（1）滤液中的溶质为、_____________（填化学式），“氧化除硫”过程中有红褐色固体生成，则参与反应的化学方程式为_____________。
（2）“酸浸氧化”过程被氧化的离子方程式为_____________。
（3）为何不通过调pH的方法将除去：_____________；已知若溶液中同时沉淀完全时，溶液中，则相同温度下，_____________。
（4）通过控制适当的反应条件，电解溶液时，既可得到Mn也可得到，则生成单质时，应在_____________（填“阳极”或“阴极”）上放电；写出生成时的电极反应式：_____________。
（5）已知单质锰的立方晶胞结构如图所示：
则锰的配位数是_____________；若锰原子半径为rpm，阿伏伽德罗常数值为，则单质锰的密度为_____________（用含的代数式表示）。
10．煤的气化与液化是实现煤清洁利用的基本途径；的资源化利用有利于碳中和目标的实现。回答下列问题：
（1）煤制备乙烯的途径之一如下：
；
；
。
已知：①；
②。
则_____________，反应的自发性与温度的关系是_____________。
（2）催化加氢可得到甲烷：，从速率与平衡移动两方面考虑，反应温度不宜过低或过高，理由是_____________。
（3）向某密闭容器中充入一定量的和，在160kPa条件下发生反应：。当充入量时的平衡转化率~的关系与时的平衡转化率~的关系如图所示：
①表示时平衡转化率~的关系是_____________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
②当充入量、温度为时，反应开始后经过10min达到平衡状态，若最初充人，则内_____________，_____________；实际生产中从反应炉出来的气体中的转化率总是低于图中表示的相应值，最可能的原因是_____________。
③下列事实不能说明在一定温度下该反应已经达到平衡状态的是__________（填选项字母）。
A.容器中气体总体积保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.相同时间内键与键断裂的数目相等
D.与比值保持不变
11．W是一种具有促进胃动力功能的药物，其一种合成路线如图所示：
已知：①；
②。
回答下列问题：
（1）A的化学名称是_____________；设计的目的是_____________。
（2）的反应类型为_____________；中的结构简式为_____________。
（3）E的分子式为_____________；Q中含有官能团的名称是_____________。
（4）的另一种产物是水，则相应的化学方程式为_____________。
（5）B的同分异构体中能与钠发生反应的芳香化合物有_____________种（不考虑立体异构）；其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为_____________、_____________。
参考答案
1．答案：B
解析：A.碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，属于复合材料，不是单一化合物，A错误；
B.目前技术条件下，制备液氢的成本很高，B正确；
C.火箭整流罩的主要作用是保护卫星及其他有效载荷，避免它们受到气动力、气动加热和声振等有害环境的负面影响，其具有高强度、轻质量、耐高温等性质，C错误；
D.从理论上讲，同温同压下甲烷充分燃烧时，消耗的氧气与甲烷体积比为2:1，但火箭中的两种物质是液体，无法计算体积比，D错误；
故选B。
2．答案：D
解析：A.分子中含有碳碳双键，能使酸性溶液褪色，正确；
B.碳碳双键能发生加聚反应，分子中含有两种官能团，能发生缩聚反应，B正确；
C.该物质的分子式为，有5个不饱和度，故存在芳香族同分异构体，C正确；
D.由结构简式及手性碳原子含义可知，该物质的分子中含有手性碳原子，D错误；
故选D。
3．答案：A
解析：A.中氧原子形成了2个σ键，另外还有2对孤电子对，的空间构型为V形，项错误；
B.同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，同族元素，从上到下电负性逐渐减小，电负性：，B项正确；
C.均是离子化合物，熔融状态下均可导电，C项正确；
D.冰中每个水分子与另外4个水分子形成4个氢键，故1ml冰中含有氢键数目为，D项正确；
故选A。
4．答案：C
解析：A.由图中信息可知，电极a为正极、电极b为负极，正极电势较高，A错误；
B.d是阴离子交换膜，以利于海水中的进入负极区，B错误；
C.肼转化为时发生的是失电子的氧化反应，C正确；
D.工作中正极区不断被消耗，溶液的pH不断增大，D错误；
答案选C。
5．答案：C
解析：A.苯酚与生成的三溴苯酚可溶解在甲苯中，因此无法用过滤的方法除去，A项错误；
B.氯水中的也能使淀粉-KI溶液变蓝，因此不能说明氯气与水的反应存在限度，B项错误；
C.乙烯与溴可发生加成反应，甲烷不反应，所以将混合气体通入溴的四氯化碳溶液中，若溶液褪色，则说明甲烷中含有乙烯，C项正确；
D.酸性条件下，能将氧化为，则不能检验溶液中是否含有，D项错误；
故选C。
6．答案：C
解析：A.基态氧原子价层电子，排布图为，A项错误；
B.较小许多，无法形成稳定结构，B项错误；
C.W、M中碳原子均形成了4个σ键，故均为杂化，C项正确；
D.M中不存在离子键，D项错误；
故选C。
7．答案：D
解析：A.的KX中，，，，A项正确；
B.时，由元素质量守恒原理可知，B项正确；
C.相同温度时等浓度的KX溶液的pH大于KY溶液的pH，说明水解能力强于，酸性：，C项正确；
D.由电荷守恒可知，两种盐溶液中分别存在如下等式：，，由于两种溶液中相等而KX溶液中较小，故离子总浓度KX较小，D项错误；
答案选D。
8．答案：（1）三颈烧瓶；水浴加热；
（2）先通冷却剂后加热X；冷凝回流
（3）C
（4）（⑤）②⑤④①③；分液漏斗中，经振荡放气，静置后，排完下层液体后，取上层清液
（5）74.1%
解析：（1）仪器X的名称为三颈烧瓶；因为反应需要将温度控制在65℃左右，温度低于水的沸点，应采取水浴加热；苯和1-溴丙烷反应在生成正丙苯，同时还有HBr生成，反应为：；
（2）为确保汽化了的物质重新液化，应先通冷却剂后加热X；由于苯、1-溴丙烷沸点较低，易挥发，故Y的作用是冷凝回流，以提高原料的利用率；
（3）当X中反应发生后，会有HBr气体进入人烧杯中，使得溶液中含有氢离子和溴离子，故可取少量烧杯中液体，然后加入溶液或石蕊试液或铁粉，根据有无淡黄色沉淀生成、溶液是否变红色、是否有气泡产生判断X中反应是否发生；氢氧化钠和HBr反应但无明显现象，故选C；
（4）由于易水解，故应先用稀盐酸洗涤，除去，然后用蒸馏水洗涤，除去残留的盐酸，再加入干燥剂除去残留的水，过滤后蒸馏除去没有反应完的有机杂质，故精制操作的顺序为（⑤）②⑤④①③。
（5）苯与1-溴丙烷（过量）制备一定量正丙苯，苯的物质的量为，实际生成的正丙苯的物质的量为，理论上需要0.261ml的苯，故苯的利用率为。
9．答案：（1）；
（2）
（3）当沉淀完全时，也会形成沉淀；
（4）阴极；
（5）12；
解析：（1）矿石中的能与溶液反应生成，故滤液中的溶质为NaOH、；由图可知，硫化物中硫元素转化为单质硫，红褐色固体是，相应反应的化学方程式为。
（2）“酸浸氧化”过程中，二价铁被氧化为，被还原为，离子方程式为。
（3）由已知图可知，当沉淀完全时，也会形成沉淀，当同时形成沉淀时，溶液中存在、，。
（4）转化为Mn时发生还原反应，故在阴极上放电；转化为时发生氧化反应，电极反应式为。
（5）由图可知锰的配位数是12；由于面心上的原子与顶点上的原子相切，故面对角线长度为4rpm，设晶胞参数为apm，则，解得，晶胞体积为，由均摊法知，一个晶胞中含有4个锰原子，故晶胞的质量为，锰的密度为。
10．答案：（1）-29；任意温度下均可自发进行
（2）温度过低反应速率慢，温度过高不利于反应正向进行
（3）Ⅱ；4；0.0025；反应炉中的反应没有达到平衡状态；D
解析：（1）已知：①；
②。
③；
④；
⑤。
根据盖斯定律，反应⑤=①+2×②-④×2，，根据自发进行，的，自发性与温度的关系是任意温度下均可自发进行。
（2）由于正反应是放热反应，因此温度不能过低也不能过高，过低反应速率慢；过高不利于化学平衡向生成的方向移动。
（3）①相同温度下，的平衡转化率随的增大而降低，由图可知，曲线Ⅱ符合此特征。
②当、温度为时，因曲线Ⅰ是表示当时，的平衡转化率的关系，由曲线Ⅰ可看出在时的平衡转化率为80%，
列三段式：
平衡时混合气体总物质的量为3.2ml，各物质平衡分压分别为、，故，；实际生产中不可能等到反应达到平衡状态时才将混合物从反应炉中转移出来。
③A.为反应前后气体分子数目发生变化，故温度、压强不变时容器容积肯定发生变化，当其不变时表明反应达到平衡状态，A项不符合题意；
B.由及气体分子数目在反应没有达到平衡时是不断地发生变化的，故当M不变时反应达到平衡状态，B项不符合题意；
C.相同时间内键与键断裂的数目相等，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，C项不符合题意；
D.由方程式可知，与比值始终是1:2，不能说明反应已达到平衡状态，D项符合题意。
故选D。
11．答案：（1）对甲基苯酚或4-甲基苯酚；保护羟基，避免其被氧化
（2）取代反应；
（3）；醚键、羧基
（4）
（5）14；；
解析：（1）的化学名称是对甲基苯酚或4-甲基苯酚；由于酚中的羟基极易被氧化，B又与氧化剂发生反应，故A→B的意义是将-OH转化为保护起来，避免其被氧化。
（2）C（）转化为D（）属于取代反应，由D、E结构简式可推出的结构简式为。
（3）由E的结构简式可知，其分子式为；Q中含有醚键和羧基两种官能团。
（4）G（）、Q（）发生取代反应生成和水，反应方程式为
（5）由化学性质及分子组成可知，分子中含有-OH，当-OH直接连接在苯环上时，另外两个碳原子可形成一个乙基，对应同分异构体有3种，也可形成2个甲基，对应同分异构体有6种，当羟基连接在侧链上时，如果苯环上只有一个取代基时，则取代基为或，可形成两种同分异构体，当苯环上有2个取代基时，取代基分别为，可形成3种同分异构体，共有14种同分异构体；其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为、。
选项
实验目的
操作
A
除去甲苯中的苯酚
向混合溶液中加入适量的浓溴水，然后过滤
B
证明氯气与水反应存在限度
取两份新制氯水，分别滴加溶液和淀粉-KI溶液，观察两溶液中的现象
C
检验甲烷中是否含有乙烯
将混合气通入溴气的四氯化碳溶液中
D
检验溶液中是否含有
向溶液中加入少量酸性溶液，观察有无沉淀生成
苯
1-溴丙烷
正丙苯
沸点/℃
80
70.9
160.5
密度
0.88
1.36
0.87