天津市南开区2023-2024学年高三下学期一模化学试卷(含答案)

这是一份天津市南开区2023-2024学年高三下学期一模化学试卷(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．2024年2月第十四届全国冬季运动会在内蒙古成功举办，运动会上许多“化学元素”发挥着重要作用。下列有关说法正确的是( )
A.短道速滑运动员冰刀的材质是一种特种钢，特种钢属于纯净物
B.开幕式上灿烂绽放的烟花利用了焰色试验的原理，焰色试验是化学变化
C.部分运动场馆建筑材料使用了新型碲化镉发电玻璃，碲和镉均属于过渡元素
D.运动员比赛服内层用于保暖的材料是石墨烯，石墨烯和石墨是碳元素的同素异形体
2．下列有关化学用语表示不正确的是( )
A.反-2-丁烯的结构简式：
B.的电子式：
C.金刚石中碳原子杂化轨道类型：
D.的VSEPR模型：
3．下列化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是( )
A.石灰乳中存在沉淀溶解平衡
B.、、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
C.化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律
D.与浓反应产生，与稀反应产生
4．鉴别浓度均为的、、三种溶液，仅用下列一种方法可行的是( )
A.通入气体B.滴加饱和溶液
C.滴加溶液D.滴加溶液
5．下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是( )
A.通入品红溶液中，品红褪色
B.新制的氯水长期放置，溶液由黄绿色变为无色
C.将稀硫酸加入溶液中，溶液由黄色变为橙色
D.将盛满的密闭烧瓶浸入冰水中，气体红棕色变浅
6．已知反应 ，将和按一定比例通入恒温恒压的密闭容器中，反应相同时间后，的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.b点B.逆反应速率：
C.平衡常数值：D.反应在a、c、d点均达到平衡状态
7．下列关于水的说法不正确的是( )
A.是含极性键的极性分子
B.在蒸馏水中滴加浓硫酸，增大
C.水分子电离过程可表示为
D.在冰的晶体中，每个水分子周围有12个紧邻的水分子
8．下列指定反应的离子方程式书写正确的是( )
A.将溶液滴入溶液中：
B.溶液中通入过量的：
C.用铜作电极电解饱和食盐水：
D.碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：
9．下列关于有机化合物M的说法正确的是( )
A.所有原子共平面B.分子式为
C.含三个手性碳原子D.与互为同系物
10．室温下，对于溶液，下列判断正确的是( )
A.加入少量水，溶液中减小
B.与溶液混合后
C.
D.溶液中水电离出的物质的量浓度为
11．工业合成尿素以和作为原料，其能量转化关系如下图：
已知 。下列有关说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.过程③反应速率慢，使用合适的催化剂可减小而加快反应
12．纳米零价铁电化学法除去酸性废水中三氯乙烯、五价砷的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.是碱性氧化物
B.该酸性废水中的发生氧化反应
C.该处理过程中纳米零价铁中的铁为正极
D.在电极反应中，每生成乙烷气体（标准状况下），理论上会消耗纳米零价铁
二、填空题
13．氮是地球上极为丰富的元素。回答下列问题：
(1)氮化锂晶体中氮以存在，基态核外电子占据的最高能级共有__________个原子轨道，占据该能级电子的电子云轮廓图形状为__________。
(2)胸腺嘧啶是构成的一种含氮碱基，结构简式如图所示。
①其构成元素中N的第一电离能大于O的原因为__________。
②其分子中键和键的数目之比为__________。
③1ml胸腺嘧啶在酸性条件下发生水解反应，最多消耗__________ml。
(3)和可形成离子液体，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂__________（填“大”或“小”），的空间结构为__________。
(4)与形成化合物的晶胞如图所示，与同一个最近且等距的有__________个。
14．科学研究表明，碘代化合物E与化合物I在催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y（），其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)F的化学名称为____________________。
(2)B中官能团的名称为____________________。
(3)丙炔与足量酸性溶液反应生成的有机物为____________________。
(4)D→E的反应类型为____________________。
(5)G的结构简式为____________________。
(6)C→D的化学方程式为____________________。
(7)E与F在催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为____________________。
(8)X与D互为同分异构体，且具有完全相同的官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3:3:2。写出2种符合上述条件的X的结构简式：____________________。
(9)完成以下合成路线：____________________。
15．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，以下是几种制取氢气的方法。回答下列问题：
Ⅰ.水煤气变换制氢：
(1)在容积不变的密闭容器中，将2.0ml与8.0ml混合加热到830℃发生上述反应，达到平衡时的转化率是80%。该反应的平衡常数__________。
(2)实验发现，其他条件不变，在相同时间内，向上述体系中投入一定量的可以增大的体积分数。对比实验的结果如图所示。
①投入时，的体积分数增大的原因是____________________（用化学方程式表示）。
②纳米和微米相比，对应的体积分数更大的原因是__________。
Ⅱ.甲醇水蒸气重整制氢：
(3)在恒温、恒容的密闭容器中发生反应，下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是__________（填标号）。
a.的分压不再变化b.
c.混合气体的密度不再变化d.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(4)298K时，相关物质的相对能量如图所示，该反应的__________。
Ⅲ.氨电解法制氢
利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。
(5)该装置的能量转化形式为____________________。
(6)电解过程中的移动方向为__________（填“从左往右”或“从右往左”）。
(7)阳极的电极反应式为____________________。
三、实验题
16．钪（）是一种功能强大的稀土金属，广泛用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁，还含有少量、、等杂质，从钛铁矿中提取的流程如下图：
回答下列问题：
(1)“滤渣”的主要成分是__________。
(2)“酸浸”后，钛主要以的形式存在于溶液中，在一定条件下可完全水解生成，写出水解的离子方程式：__________。
(3)实验室萃取装置如下图所示，仪器a的名称为__________，将萃取后的两层液体分开的操作名称为__________。
(4)25℃时“调”先加氨水调节，过滤除去。再向滤液中加入氨水调节，已知，此时滤液中的浓度为__________。写出检验含滤液中是否含的方法：__________。
(5)“沉钪”时用到草酸，已知草酸的；，则在25℃时，的草酸溶液中__________。
(6)在空气中“焙烧”时生成，该反应的化学方程式为__________。
参考答案
1．答案：D
解析：A.钢是合金，特种钢属于混合物，A错误；
B.焰色反应的原理是当金属或其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，是物理变化，B错误；
C.碲是VIA族元素，是主族元素，不属于过渡元素，C错误；
D.石墨烯和石墨都是碳单质，是碳元素的同素异形体，D正确；
故选D。
2．答案：B
解析：A.反-2-丁烯的结构简式为：，顺反异构中反表示相同基团在双键两侧，A正确；
B.HCHO为共价化合物，故HCHO的电子式是，B错误；
C.金刚石中碳原子都以正四面体结构以碳碳单键和其他碳原子连接，故杂化轨道类型为，C正确；
D.的中心原子N原子周围的孤电子对数为1，故其VSEPR模型为，D正确；
故答案为B。
3．答案：A
解析：A.电解质的沉淀和溶解是对立的，当电解质的沉淀速率和溶解速率相等时，电解质建立了沉淀溶解平衡，因此，沉淀和溶解又互相统一在这个平衡体系中；石灰乳中存在着未溶解的氢氧化钙和溶解的氢氧化钙，因此，石灰乳中存在沉淀溶解平衡，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，A符合题意；
B.Li、Na、K均为第ⅠA的金属元素，其核外电子层数依次增多，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，其失电子能力依次增强，因此，其金属性随其核外电子层数增多而增强，这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，B不符合题意；
C.化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律与化学反应的本质有关，与“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点无关，故C不符合题意；
D.Cu与浓反应产生，与稀反应产生NO，两个反应中Cu都是还原剂，硝酸都是氧化剂，与“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点无关，故D不符合题意
本题选A。
4．答案：B
解析：
A.和NaClO溶液反应，但无现象，和溶液反应生成白色沉淀，和溶液不反应，不能鉴别，A项不选；
B.溶液和NaClO溶液不反应，溶液和溶液反应生成白色沉淀，溶液和溶液反应生成白色沉淀和，能鉴别，B项选；
C.溶液和NaClO溶液、溶液不反应，和溶液反应生成白色沉淀，不能鉴别，C项不选；
D.溶液和NaClO溶液反应生成，和溶液、溶液不反应，不能鉴别，D项不选；
答案选B。
5．答案：B
解析：A.气体通入品红溶液，溶液由红色变为无色说明二氧化硫具有漂白性，没有元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，A错误；
B.新制氯水久置后次氯酸分解转化为盐酸和氧气，最终变为稀盐酸，是氧化还原反应，B正确；
C.将稀硫酸加入溶液中，溶液由黄色变为橙色，说明平衡正向移动，不是氧化还原反应，C错误；
D.盛满NO2的密闭烧瓶浸入冰水中，红棕色变浅，发生的反应为，是非氧化还原反应，D错误；
故选B。
6．答案：C
解析：A.正反应放热，降低温度平衡正向移动，b对应温度下氨气的平衡百分含量大于c点，则b点反应没有达到平衡状态，反应正向进行，，故A错误；
B.a点温度低、氨气的浓度小，d点温度高、氨气的浓度大，所以逆反应速率：，故B错误；
C.正反应放热，温度越高，平衡常数越小，平衡常数值：，故C正确；
D.正反应放热，降低温度平衡正向移动，a对应温度下氨气的平衡百分含量大于c点，所以反应在a点未达到平衡状态，故D错误；
选C。
7．答案：D
解析：A.中含有氢氧极性键，空间结构为V形，属于极性分子，A正确；
B.在蒸馏水中滴加浓硫酸，浓硫酸稀释放热，溶液温度升高，水电离吸热，升温有利于电离，增大，B正确；
C.水分子电离（自耦电离）过程可表示为，C正确；
D.冰晶体中每个水分子沿着4个杂化轨道的方向与周围4个水分子形成氢键，导致水分子的空间结构松散，其利用率比液态水分子的空间利用率低，故每个水分子周围只有4个紧邻的水分子，D错误；
故选D。
8．答案：A
解析：A.将溶液滴入溶液中，生成蓝色沉淀，离子方程式正确，A正确；
B.向溶液中通入过量，中和都被反应完，反应比为中的组成比，是1:2，故反应离子方程式为：，B错误；
C.以铜为电极电解饱和食盐水，阳极上Cu失电子生成铜离子，阴极上得电子生成氢气和氢氧根离子，最终生成氢气和氢氧化铜沉淀，离子方程式为，C错误；
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水，铵根会与氢氧根生成氨水，氨水是弱碱不能拆，故正确离子方程式为：，D错误；
本题选A。
9．答案：C
解析：A.由题干M的结构简式可知，形成醚键的O原子和碳原子（除酮羰基的碳原子）均采用杂化，故不可能所有原子共平面，A错误；
B.由题干M的结构简式可知，其分子式为，B错误；
C.同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故M中含三个手性碳原子，如图所示：，C正确；
D.同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同)，组成上相差一个或若干个原子团的物质，故M与不互为同系物，D错误；
故答案为：C。
10．答案：D
解析：A.醋酸，温度不变，其不变，加水后减小，故增大，A错误；
B.pH=11NaOH溶液=10-3ml/L，是弱酸，只有很少部分发生电离，故pH=溶液远大于，都为100mL等体积混合后，醋酸过量，溶液为酸性，pH<7，B错误；
C.由醋酸溶液电荷守恒，，故C错误；
D.醋酸抑制了水的电离，该溶液中由水电离出的与溶液中氢氧根离子浓度相等，则该溶液中由水电离出的，D正确；
答案选D。
11．答案：C
解析：A.二氧化碳气体转化为液态二氧化碳是一个熵减的过程，A错误；
B.液态水变成气态水要吸热，，B错误；
C.由盖斯定律可知，① +② +③得反应，则，则，C正确；
D.过程③使用合适催化剂可降低反应的活化能，但不改变反应热的大小，D错误；
故选C。
12．答案：D
解析：A.中含有+2价和+3价铁，不是碱性氧化物，故A错误；
B.亚铁离子在酸性条件下和、发生氧化还原反应，其反应的离子方程式为，此反应中As元素、S元素均得到电子，发生还原反应，失电子发生氧化反应，故B错误；
C.在处理三氯乙烯的过程中，纳米零价铁中的Fe由0价转化为，失去电子，发生氧化反应，作为原电池负极，故C错误；
D.原电池的总反应为：，每生成标准状况下的11.2L乙烷气体，理论上会消耗2ml纳米零价铁，故D正确；
故选D。
13．答案：(1) 3；哑铃形
(2)N的电子排布是半充满的比较稳定，电离能较高；5:1；2
(3)小；正四面体
(4)6
解析：（1）基态N电子排布式为，得到3个电子变为基态，则基态N3-电子排布式为：，基态核外电子占据的最高能级为2p，共有3个轨道，p能级电子的电子云轮廓图形状为哑铃形；
（2）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素由于相应最高能级电子排布半满，电离能更大，故N的第一电离能大于O；
②单键由1个键形成，双键由1个键和1个键形成，则胸腺嘧啶分子中键和π键的比值为5:1；
③胸腺嘧啶相当于有2个酰胺基，故1ml胸腺嘧啶在酸性条件下发生水解反应，最多消耗2mlHCl；
（3）离子液体，微观粒子相互作用力为离子间相互作用力，比分子间相互作用力大，故其挥发性一般比有机溶剂小，中中心原子的价层电子对数为4，故其空间构型为正四面体；
（4）根据晶体的化学式为，棱上为，顶点为，处于形成的正八面体空隙中，故与同一个最近且等距的有6个。
14．答案：(1)苯甲醛
(2)碳碳三键、氰基
(3)乙酸或
(4)加成反应
(5)
(6)
(7)
(8)、、、、、（任写两种即可）
(9)
解析：（1）由F的结构简式可知，F为苯甲醛；
（2）由B的结构简式可知，B中官能团的名称为碳碳三键、氰基；
（3）丙炔中含有碳碳三键，被足量酸性溶液氧化生成；
（4）D为，和HI反应生成E，该反应为加成反应；
（5）由分析可知，G的结构简式为；
（6）C和乙醇发生酯化反应生成D，化学方程式为；
（7）E与I在催化下可以发生偶联反应，生成Y（），由此推测，E与F在催化下发生偶联反应生成；
（8）X与D互为同分异构体，且具有完全相同官能团，则X中也会有碳碳三键、酯基，X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3:3:2，则符合条件的同分异构体有：、、、、、；
（9）苯甲醛和HCN在催化剂作用下发生加成反应生成，和在催化剂作用下发生加成反应生成，则合成路线为：。
15．答案：(1)1
(2)；纳米的表面积比微米的大，吸收多，导致的体积分数更大
(3) a d
(4)
(5)光能转化为电能，电能转化为化学能
(6)从右往左
(7)
解析：（1）在容积不变的密闭容器中，将2.0ml与8.0ml混合加热到830℃发生上述反应，达到平衡时的转化率是80%。
_
设容器体积为VL，该反应的平衡常数；
（2）①投入时，的体积分数增大的原因是氧化钙和二氧化碳反应生成固体碳酸钙，反应方程式为。
②纳米和微米相比，纳米的表面积比微米的大，吸收多，导致的体积分数更大。
（3）a.的分压不再变化，说明的含量不变，反应一定达到平衡状态，故选a；
b.反应达到平衡状态时，正逆反应速率比等于系数比，，所以时，反应不平衡，故不选b；
c.反应前后气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度不再变化，反应不一定平衡，故不选c；
d.反应前后气体总质量不变，反应后气体物质的量增多，反应过程中混合气体的平均相对分子质量减小，混合气体的平均相对分子质量不再变化，反应一定达到平衡状态，故选d；
选ad。
（4）298K时，根据相关物质的相对能量图，生成物的总能量为-393+0=-393，反应物的总能量为-200.5-242=-442.5，该反应的-393-(-442.5)=。
（5）利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，该装置的能量转化形式为光能转化为电能，电能转化为化学能；
（6）根据图示，右侧电极放出氢气，氢离子得电子发生还原反应，右侧电极为阴极，左侧电极为阳极，所以电解过程中的移动方向为从右往左。
（7）阳极氨气失电子发生氧化反应生成氮气，电极反应式为。
16．答案：(1)
(2)
(3)分液漏斗；分液
(4)；取少量滤液于试管中，滴入12滴溶液，溶液变红色，证明含有
(5)8.4
(6)
解析：（1）由分析可知，钛铁矿中只有不与强酸反应，故滤渣为；
（2）由分析可知，水解后的产物为沉淀，故水解方程式应为：；
（3）仪器a的名称为分液漏斗，将萃取后的两层液体分开的操作名称为分液；
（4）已知，，故，检验含滤液中是否含的方法是取少量滤液于试管中，滴入1、2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有；
（5）草酸的，，pH=3，，故；
（6）草酸钪在空气中充分灼烧得到一种无毒气体，根据元素守恒可得无毒气体为，故该反应的化学方程式为。