湘赣皖长郡中学十五校届高三第二次联考化学试题.docx
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湘赣皖长郡中学十五校届高三第二次联考化学试题
湘赣皖长郡中学十五校2020届高三第二次联考化学试题
题号
一
二
总分
得分
评卷人
得分
一、选择题本大题共5道小题。
1.
磷酸（H3PO4）是一种中强酸，常温下，H3PO4水溶液中含磷微粒的分布分数（平衡时某微粒的浓度占各含磷微粒总浓度的分数）与pH的关系如下图，下列说法正确的是
A.滴加NaOH溶液至pH=7，溶液中c（Na+）＞c（H2PO4-）+c（HPO42—）+c（PO43—）
B.该温度下，H3PO4的三级电离常数Ka3＞10-12
C.H3PO4的电离方程式为：
H3PO4⇌3H++PO43—
D.滴加少量Na2CO3溶液，化学反应方程式为3Na2CO3+2H3PO4=2Na2PO4+3H2O+3CO2↑
2.
化合物M（结构式如图所示）是常用的还原剂，由H·C·Brown和Schlesinger于1942年在芝加哥大学发现。
其中X、Y、Z是原子序数依次减小的不同短周期主族元素，X与W、Z与W均能形成原子个数比为1：
1和2：
1的化合物，W原子的最外层电子数是电子层数的3倍。
下列叙述正确的是
A.Z元素位于第三周期第ⅦA族
B.Y的最高价氧化物对应的水化物是一种一元弱酸
C.X和Z形成的化合物的水溶液呈酸性
D.化合物M不能与Z2W2反应
3.
镁稀土合金广泛应用于航空、航天、电子、通讯和汽车制造业等领域。
熔盐电解法是一种高效制备镁稀土合金的方法，实验室制取Mg-Gd合金（物质的量比为1：
1）的电解槽示意图如下（相对原子质量Mg—24，Gd—157），下列说法正确的是
A.添加LiF、BaF2的作用是催化剂
B.阳极的电极反应式为2F——2e—=F2↑
C.当电路中通过0.1mol电子时，生成Mg-Gd合金的质量为3.62g
D.电解结束后，铝、碳电极质量不变
4.
化学与人类社会的生产、生活有着密切联系，下列叙述正确的是
A.新型冠状病毒对高三学子的复习备考造成了较大冲击，质量分数0.5%的过氧乙酸溶液能高效杀死该病毒，在重症隔离病房用过氧乙酸与苯酚溶液混合可以提高消杀效率
B.J—20上用到的氮化镓材料不是合金材料
C.尽量使用含12C的产品，减少使用含13C或14C的产品符合“促进低碳经济的宗旨”
D.汽车尾气中含有氮氧化物是由于石油炼制过程中未除去氮元素
5.
设NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A.46gC2H6O完全燃烧，有5NA个C—H键断裂
B.电解精炼铜时，阳极质量减轻64g时．转移的电子数为2NA
C.2.6gNaT与足量水反应，生成
氢气中含有中子数为0.1NA
D.56gFe粉与1molCl2充分反应，转移电子数为2NA
评卷人
得分
一、填空题本大题共3道小题。
6.
【化学——选修3：
物质结构与性质】
教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。
请回答以下问题：
（1）第三周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据如图1所示，则该元素对应的原子有_____种不同运动状态的电子。
（2）如图2所示，每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。
每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是___________。
判断依据是____________。
（3）CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。
则该晶体的类型属于_____________晶体。
（4）第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有____种。
GaCl3中中心原子的杂化方式为_________，写出与GaCl3结构相同的一种等电子体（写离子）______________。
（5）冰、干冰、碘都是分子晶体，冰的结构具有特殊性，而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征，干冰分子中一个分子周围有__________个紧邻分子。
D的醋酸盐晶体局部结构如图，该晶体中含有的化学键是_____________（填字母标号）。
a．极性键b．非极性键c．配位键d．金属键
（6）Fe的一种晶体如甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的A~D图中正确的是_____（填字母标号）。
铁原子的配位数是____________，假设铁原子的半径是rcm，该晶体的密度是ρg/cm3，则铁的相对原子质量为________________（设阿伏加德罗常数的值为NA）。
7.
【化学——选修5：
有机化学基础】
有机物A是天然橡胶的单体。
有机物F是一种环保型塑料，一种合成路线如图所示：
已知：
①
②
+R3-COOH（—R1、—R2、—R3、—R均为烃基）
请回容下列问题：
（1）A用系统命名法命名为__________________________。
（2）A分子与Cl2分子发生1：
1加成时，其产物种类有____________种（不考虑立体异构）。
（3）B与足量H2反应后的产物的结构简式为
，则B的结构简式为___________________，1个B分子中有________个手性碳原子。
（4）C分子中的官能团名称为_____________________。
（5）写出反应④的化学方程式：
______________________________________________________。
（6）G是C的同分异构体，G能发生水解反应和银镜反应，1个G分子中含有2个碳氧双键，则G的可能结构共有___________种（不考虑立体异构）。
（7）设计由有机物D和甲醇为起始原料制备CH3CH2CH（CH3）CH=CHCOOCH3的合成路线______________（无机试剂任选）。
8.
已知研究氮及其化合物的转化对于环境改善有重大意义。
I．已知N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.4kJ/mol，
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（l）△H=
kJ/mol。
（1）用NH3消除NO污染的反应为：
4NH3（g）+6NO（g）
5N2（g）+6H2O（l）△H=_______。
则该反应自发进行的条件是______________（填“高温”或“低温”）。
（2）不同温度条件下，NH3与NO的物质的量之比分别为4:
1、3:
1、1:
3，得到NO脱除率曲线如图所示。
曲线a中NH3的起始浓度为4×10-5mol/L，从A点到B点经过2秒，该时间段内NO的脱除速率为_______mg/（L·s），在AB所在的曲线上当温度高于900℃时NO脱除率明显降低的原因是_______________________________________________。
Ⅱ.用活性碳还原法也可以处理氮氧化合物，发生的反应为2CO（g）+2NO（g）
N2（g）+2CO2（g）△H=-746.8kJ/mol。
（3）在一恒容绝热的密闭容器中，能表示上述反应达到平衡状态的是_____________（填字母代号）。
A．单位时间内断裂1molN≡N键的同时生成2molC=O键
B．容器内的总压强保持不变
C．混合气体的密度保持不变
D．c（NO）:
c（N2）:
c（CO2）=2:
1:
2
E．混合气体的平均摩尔质量保持不变
（4）向一恒容密闭容器中充入3molCO和2molNO，测得气体的总压为10MPa，在一定温度下开始反应，10min后达到平衡，测得NO的转化率为75%，该反应的平衡常数KP=____________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
Ⅲ．用间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许H+和H2O通过。
（5）写出吸收塔中的离子反应方程式_____________________________________，反应过程中若通过质子交换膜的H+为1mol时，吸收塔中生成的气体在标准状况下的体积为_____L。
试卷答案
1.A
【详解】A．根据电荷守恒可知，c（Na+）+c（H+）=c（H2PO4-）+2c（HPO42-）+3c（PO43-）+c（OH-），当滴加NaOH溶液至pH=7时，c（H+）=c（OH-），因此有c（Na+）=c（H2PO4-）+2c（HPO42-）+3c（PO43-），即c（Na+）＞c（H2PO4-）+c（HPO42-）+c（PO43-），A项正确；
B．根据图象可知，在该温度下，若pH=12时，c（H+）=1O-12，c（HPO42—）=c（PO43—），Ka3=
=1O-12，而实际图像中显示pH>12，H3PO4的三级电离常数Ka3<10-12，B项错误；
C．H3PO4为多元弱酸，电离为分步电离，电离方程式应分步书写，以第一步为主：
H3PO4⇌H++H2PO4-，C项错误；
D．向H3PO4中滴加少量Na2CO3溶液时，反应生成NaH2PO4、CO2和H2O，反应方程式为Na2CO3+2H3PO4=2NaH2PO4+H2O+CO2↑，D项错误；
答案选A。
2.B
【分析】
W原子的最外层电子数是电子层数的3倍，说明W为O；X与W、Z与W均能形成原子个数比为1：
1和2：
1的化合物，且X、Y、Z是原子序数依次减小，可知X为Na，Z为H，根据X、Y、Z形成的化合物的结构可知Y为B，由此进行分析判断。
【详解】由分析可知W为O，X为Na，Y为B，Z为H；
A.Z为H，位于周期表第一周期第IA族，A项错误；
B.Y为B，其最高价氧化物对应的水化物是H3BO3，是一种一元弱酸，B项正确；
C.X为Na，Z为H，X和Z形成的化合物为NaH，与水反应生成NaOH和H2，溶液呈碱性，C项错误；
D.化合物M为NaBH4，具有较强的还原性，H2O2属于常见的氧化剂，二者之间可以发生氧化还原反应，D项错误；
答案选B。
3.C
【分析】
A.加入LiF和BaF2可提高导电性，降低混合熔融物的熔点；
B.O2-的还原性强于F-，因此阳极上O2-失电子生成O2；
C.阴极上Mg2+得电子生成Mg，Gd3+得电子生成Gd，结合得失电子守恒进行计算；
D.反应过程中阳极区O2-放电生成O2，碳阳极发生反应生成了CO或CO2。
【详解】A.加入LiF和BaF2可提高导电性，降低混合熔融物的熔点，因此不是催化剂，A项错误；
B.O2-的还原性强于F-，因此阳极上O2-失电子生成O2，故阳极上的电极反应为2O2--4e-=O2↑，B项错误；
C.阴极上Mg2+得电子生成Mg，Gd3+得电子生成Gd，电极反应为Mg2++2e-=Mg，Gd3++3e-=Gd，根据得失电子守恒可知生成Mg-Gd合金的质量为0.02mol×24g/mol+0.02mol×157g/mol=3.62g，C项正确；
D.反应过程中阳极区O2-放电生成O2，碳阳极发生反应生成了CO或CO2，因此电解结束后，铝电极质量不变，碳电极质量减小，D项错误；
答案选C。
4.B
【分析】
A．过氧乙酸与苯酚可发生氧化还原反应；
B．氮化镓属于无机非金属材料；
C．含12C、13C或14C的产品均为含碳产品；
D．石油中不含氮元素。
【详解】A．过氧乙酸与苯酚可发生氧化还原反应，因此将过氧乙酸与苯酚溶液混合，不会提升消杀效率，反而会降低消杀效率，A项错误；
B．氮化镓属于无机非金属材料，属于化合物，不是合金，B项正确；
C．含12C、13C或14C的产品均为含碳产品，不会减少二氧化碳的排放，都不符合“促进低碳经济的宗旨”，C项错误；
D．高温下N2与O2在发动机的气缸中发生反应，生成了氮氧化物；石油不含N元素，氮氧化物的生成与氮气有关，D项错误；
答案选B。
5.D
【分析】
A．C2H6O存在同分异构体，有可能是乙醇，也有可能是二甲醚，不能确定含有C—H键的数量；
B．电解精炼铜时，阳极上除了铜放电之外，还有其它金属也会放电；
C．NaT与足量水反应，生成物为NaOH和HT，1molHT含中子的物质的量为2mol，由此进行计算；
D．Fe与Cl2反应生成FeCl3，按照完全反应的物质进行计算。
【详解】A．C2H6O存在同分异构体，有可能是乙醇（含有5个C-H键），也有可能是二甲醚（含有6个C-H键），因此46gC2H6O完全燃烧，不能确定一定有5NA个C—H键断，A项错误；
B．电解精炼铜时，阳极上除了铜放电之外，还有其它金属（锌、铁等）也会放电，因此阳极质量减轻64g时，转移的电子数不一定为2NA，B项错误；
C．NaT与足量水反应，生成物为NaOH和HT，1molHT含中子的物质的量为2mol，因此2.6g（即0.1mol）NaT与足量水反应，生成的氢气中含有中子数为0.2NA，C项错误；
D．Fe与Cl2反应生成FeCl3，因此56g（即1mol）Fe粉与1molCl2充分反应，氯气完全反应，转移电子数为2NA，D项正确；
故答案选D。
【点睛】判断本题A选项时，容易忽略的是C2H6O有同分异构体，结构不同，C-H键的数量不同，解答本题时要万分注意。
6.
（1）12
（2）SiH4在ⅣA~ⅦA中的氢化物里，只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象，且a为第三周期氢化物，故a为SiH4（3）原子（4）3sp2杂化CO32－、NO3－（5）12abc（6）A8
【分析】
综合应用物质结构与性质知识解答，同种元素逐级电离能规律、周期表中第一电离能的周期性规律、分子间氢键对物质沸点的影响、化学键的类型与判断、中心原子的杂化类型、等电子体的概念与书写、分子晶体和金属晶体中配位数的含义、晶胞；边长与密度的计算等。
【详解】
（1）图1中，I2与I3相差较大，该元素原子最外层有两个电子，应是第三周期主族元素镁（Mg）。
电子的运动状态取决于电子所处的能层、能级、原子轨道和自旋方向，镁原子核外共有12个电子，则有12种不同运动状态的电子。
（2）第ⅣA~ⅦA元素的氢化物中，NH3、H2O、HF的分子间有氢键，使得它们的沸点与同族其它元素的氢化物相比“反常”。
图2中a点所在折线无“反常”，为第IVA元素的氢化物，a点代表的是第三周期的氢化物SiH4。
（3）图3中，C、O原子通过共价键形成空间网状晶体，属于原子晶体。
（4）第IIA族元素np能级全空、第VA族元素np能级半充满，使第一电离能出现“反常”。
第三周期元素第一电离能由小到大的顺序为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl、Ar，介于Al、P之间的有Mg、Si、S三种元素。
Ga位于第四周期第IIIA族，GaCl3分子中，Ga原子价层电子对数为（3+1×3）/2=3，则其杂化方式为sp2。
要写与GaCl3互为等电子体的离子，应在价电子总数不变的前提下，将Ga、Cl换成它们的邻族元素，如CO32-、NO3-等。
（5）干冰晶胞为面心立方堆积，若考察上表面的面心二氧化碳分子，则它与上表面的四个顶点、前后左右四个面心、以及上面一个晶胞的前后左右四个面心，共12个二氧化碳分子距离最近且相等。
从D的醋酸盐晶体局部结构看，该晶体中有C-H、C－O、C=O、O-D等极性键，有C-C非极性键，有O→D配位键，故选abc。
（6）图甲为该铁的一个晶胞，沿虚线的切面为长方形，长是宽的
倍，四个顶角和中心有铁原子。
图乙为8个晶胞叠成的立方体，沿虚线的切面为A图。
考察图甲体心铁原子，则其配位数为8。
设图甲中晶胞边长为acm，则体对角线为
acm。
又体对角线上三原子相切，得
acm＝4rcm。
根据密度和铁原子数求得的一个晶胞质量相等，有ρg/cm3×（acm）3＝
，解得M（Fe）＝
g/mol，Mr（Fe）＝
。
7.
（1）2-甲基-1,3-丁二烯
（2）3（3）
１（4）羰基、羧基（5）n
（6）7（7）
CH3CH2CH（CH3）CH（OH）CH2COOH
CH3CH2CH（CH3）CH=CHCOOH
CH3CH2CH（CH3）CH=CHCOOCH3
【分析】
根据合成路线可知，E发生缩聚反应生成F，因此E为
C与H2发生加成反应生成E，由此可知C为CH3COCH2COOH；根据C和D的结构，结合已知条件②可知B的结构为
，有已知条件①和A、B之间的关系可知A和
发生加成反应生成B，由此可知A为
，据此进行分析作答。
【详解】
（1）由分析可知A的结构为
，其名称为：
2-甲基-1,3-丁二烯；
（2）A为
，与氯气发生1:
1加成时，可以生成：
、
、
三种有机物；
（3）B与足量H2反应后的产物的结构简式为
，结合已知条件①可知B的结构简式为：
，且1个B分子中有1个手性碳原子（标有∗的碳）：
；
（4）C为CH3COCH2COOH，其官能团为羰基和羧基；
（5）E为
，发生缩聚反应生成
，反应方程式为：
n
；
（6）C为CH3COCH2COOH，它的同分异构体G能发生水解反应和银镜反应，说明含有酯基和醛基等，且1个G分子中含有2个碳氧双键，G可以是CH3COOCH3、HCOOCH2CH3中H原子被-CHO取代，可形成5种不同的物质，可以是
中H原子被-OOCH取代，或者是CH3CH2CHO中-CHO中H原子被-OOCH取代，因此符合条件的同分异构体共7种；
（7）D为
，与H2发生加成反应生成CH3CH2CH（CH3）CH（OH）CH2COOH，CH3CH2CH（CH3）CH（OH）CH2COOH在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成CH3CH2CH（CH3）CH=CHCOOH，CH3CH2CH（CH3）CH=CHCOOH与甲醇发生酯化反应生成CH3CH2CH（CH3）CH=CHCOOCH3，具体的合成路线为：
CH3CH2CH（CH3）CH（OH）CH2COOH
CH3CH2CH（CH3）CH=CHCOOH
CH3CH2CH（CH3）CH=CHCOOCH3。
【点睛】在解有机合成与推断的题目时，有时仅用已学过的有机物的结构、性质进行解题，往往会出现“卡壳”现象，这时充分利用题干中的新信息，是解题的另一关键要素，利用新信息解题时，不必记住新信息，只要看清新信息反应的实质，如物质含有什么官能团，发生什么反应，然后对应找到题目中的物质，代入即可。
8.
（1）-1807.8kJ/mol低温
（2）0.03该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO脱除率降低（3）BE（4）1.5MPa-1（5）2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-5.6
【分析】
I．
（1）根据盖斯定律进行计算并判断；根据复合判据进行反应条件分析；
（2）曲线a中NH3的起始浓度为4×10-5mol/L，根据图象得到A、B两处的NO脱除率，可得两处NO的浓度，最后计算脱除速率；氨的催化氧化反应是放热反应，据此进行分析判断；
Ⅱ.（3）达到平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，各物质的质量或浓度保持不变，据此进行分析判断；
（4）根据NO的转化率为75%，可计算得到NO转化的物质的量，进一步可计算出平衡时各物质的物质的量，再利用物质的量的关系可得平衡时的总压，最后利用分压=总压×物质的量分数计算出各物质的分压，从而得到平衡常数；
Ⅲ．（5）吸收塔中通入的NO和S2O42-发生反应，生成N2和HSO3-，据此书写离子方程式；电解池的阳极发生的电极反应为：
2H2O-4e-=4H++O2↑，即转移1mol电子时，有4molH+通过质子交换膜，由此进行计算；
【详解】I．
（1）①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H1=+180.4kJ/mol，②4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O△H2=
kJ/mol，根据盖斯定律可知△H=△H2-5△H1=
kJ/mol-5×（+180.4）kJ/mol=-1807.8kJ/mol；根据复合判据可知，∆H<0,∆S<0，该反应自发进行的条件是低温；
（2）曲线a中NH3的起始浓度为4×10-5mol/L，那么NO的起始浓度为1×10-5mol/L，A点的脱除率为55%，B点的脱除率为75%，从A点到B点经过2秒，该段时间内NO的脱除速率为
=0.03mg/（L·s）；在AB所在的曲线上当温度高于900℃时NO脱除率明显降低的原因是该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，因此NO脱除率降低；
Ⅱ.（3）A．单位时间内断裂1molN≡N键
同时生成2molC=O键，只有逆向反应，没有正向反应，无法确定正反应速率与逆反应速率相等，因此不能证明达到平衡状态，A项错误；
B．该反应为体积缩小的反应，当容器内的总压强保持不变时，说明达到了平衡状态，B项正确；
C．在恒容体系中，反应前后气体总质量不变，所以混合气体的密度始终保持不变，不能证明该反应达到平衡状态，C项错误；
D．当c（NO）:
c（N2）:
c（CO2）=2:
1:
2时，反应不一定达到平衡状态，与反应初始浓度及转化率有关，不能证明该反应达到平衡状态，D项错误；
E．该反应为非等体积反应，当混合气体的平均摩尔质量保持不变时，能证明该反应达到了平衡状态，E项正确；
答案选BE；
（4）根据NO的转化率为75%，可知NO转化的物质的量为1.5mol，则有
2CO（g）+2NO（g）
N2（g）+2CO2（g）
平衡时的总压为10MPa×
=8.5Mpa
那么KP=
=1.5MPa-1；
Ⅲ．（5）吸收塔中通入的NO和S2O42-发生反应，生成N2和HSO3-，离子方程式为：
2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-；电解池的阳极发生的电极反应为：
2H2O-4e-=4H++O2↑，即转移4mol电子时，有4molH+通过质子交换膜，因此当通过质子交换膜的H+为1mol时生成气体的物质的量为0.25mol，故吸收塔中生成的气体在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L。
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