河北省部分重点中学届高三下学期联合考试全国I卷化学试题.docx
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河北省部分重点中学届高三下学期联合考试全国I卷化学试题
河北省部分重点中学2020届高三下学期3月联合考试（全国I卷）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.
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，它们之间可形成多种可溶性盐，其中两种的组成可表示为ZXY3、ZWY4，下列说法中一定正确的是
A.含氧酸的酸性：
W>XB.最简单氢化物的稳定性：
X>Y
C.ZXY3与ZWY4均只含离子键D.简单离子的半径：
W>X>Y>Z
2.
化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。
下列说法正确的是
A.浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
B.棉花、羊毛、蚕丝和麻等天然纤维
主要成分都是纤维素
C.漂白粉长期放置在空气中会被空气中的氧气氧化而变质
D.焰色反应是物质灼烧时火焰呈现的颜色变化，属于化学变化
3.
聚苯胺是一种在充放电过程中具有更优异可逆性的电极材料。
Zn一聚苯胺二次电池的结构示意图如图所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是（）
A.放电时，外电路每通过0.1NA个电子时，锌片的质量减少3.25g
B.充电时，聚苯胺电极的电势低于锌片的电势
C.放电时，混合液中的Cl-向负极移动
D.充电时，聚苯胺电极接电源的正极，发生氧化反应
4.
下列实验操作规范且能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向铜与浓硫酸反应后的溶液中直接加水
观察硫酸铜溶液的颜色
B
将石蜡油分解得到的气体通入Br2的CC14溶液中
验证石蜡油分解生成不饱和烃
C
将纯净、干燥的SO2通入液溴中
验证SO2的还原性
D
向氯化钡溶液中通入CO2
验证BaCO3难溶于水
5.
设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.11g的D218O中含有的中子数为5NA
B.1LpH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
C.将0.1molCl2通入足量FeI2溶液中，转移电子的数目为0.2NA
D.标准状况下，4.48L甲烷与足量Cl2完全反应生成CH3Cl的分子数目为0.2NA
评卷人
得分
一、填空题本大题共3道小题。
6.
2019年国际非政府组织“全球碳计划”12月4日发布报告：
研究显示，全球二氧化碳排放量增速趋缓。
CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
（1）一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环。
如：
△H3=____
（2）CO2甲烷化反应是由法国化学家PaulSabatier提出的，因此，该反应又叫Sabatier反应。
CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：
①上述过程中，产生H2反应的化学方程式为____
②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体：
CO2
HCOOH
CH4。
当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少，当增加镍粉用量时，CO2镍催化氢化制甲烷的两步反应中反应速率增加较大的一步是_____填“I”或“Ⅱ”）。
（3）CO2经催化加氢可以生成低碳烃，主要有两个竞争反应：
反应I:
反应Ⅱ：
在1L恒容密闭容器中充人1molCO2和4molH2，测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
T1℃时，CO2的转化率为____。
T1℃时，反应I的平衡常数K=___。
（4）已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为
，m代表起始时的投料比，即
①图1中投料比相同，温度T3>T2>T1，则△H______（填“>”或“<”）0。
②m=3时，该反应达到平衡状态后p（总）=20aMPa，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图2。
则曲线b代表的物质为___（填化学式），T4温度时，反应达到平衡时物质d的分压p（d）=______
7.
[化学——物质结构与性质]
2018年11月《NatureEnergy》报道了巾科院大连化学物理研究所科学家用Ni-BaH2/Al2O3、Ni-LiH等作催化剂，实现了在常压、100-300℃的条件下合成氨。
（1）在元素周期表中，氧和与其相邻且同周期的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为__；基态Ni2+的核外电子排布式为___，若该离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于___（填“基”或“激发”）态。
（2）氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位，也是重要的化工原料，可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。
甘氨酸（NH2CH2COOH）是组成最简单的氨基酸，熔点为182℃，沸点为233℃。
①硝酸溶液中NO3⁻的空间构型为____。
②甘氨酸中N原子的杂化类型为____，分子中σ键与π键的个数比为____，晶体类型是___，其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸（熔点为-2l℃，沸点为141℃）的主要原因：
一是甘氨酸能形成内盐；二是____。
（3）NH3分子中的键角为107°，但在[Cu（NH3）4]2+离子中NH3分子的键角如图l所示，导致这种变化的原因是____
（4）亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料，其晶胞结构如图2所示，若晶胞参数为dpm，密度为ρg/cm3，则阿伏加德罗常数NA=____（列出表达式）mol-l。
8.
[化学——有机化学基础]
化合物W是合成一种抗心律失常药物的中间物质，一种合成该物质的路线如下：
（1）ClCH2CH2Cl的名称是____。
（2）E中不含氧的官能团的名称为___。
（3）C的分子式为____，B—C的反应类型是___
（4）筛选C—D的最优反应条件（各组别条件得到的D的产率不同）如下表所示：
上述实验筛选了____和___对物质D产率的影响。
此外还可以进一步探究____对物质D产率的影响。
（5）M为A的同分异构体，写出满足下列条件的M的结构简式：
___。
①除苯环外不含其他环；②有四种不同化学环境的氢，个数比为1：
1：
2：
2；③lmolM只能与1molNaOH反应。
（6）结合上述合成路线，写出以
和SOCl2为基本原料合成
的路线图。
（其他所需无机试剂及溶剂任选）___已知：
试卷答案
1.
D
【分析】
根据两种盐的组成ZXY3、ZWY4可推测Y应为O元素，若Z为+1价金属，则为Na，X为+5价，则X为N，W为+7价，则W为Cl；
若Z为+2价金属，则为Mg，X为+4价，则X为C，ZXY3为MgCO3不可溶，不符合题意；
若Z为+3价金属，则为Al，Y为+5价，则Y为P，ZWY4为AlPO4不可溶，不符合题意；
综上所述X为N元素、Y为O元素、Z为Na元素、W为Cl元素。
【详解】A.Cl和N均有多种含氧酸，通过非金属的强弱可以比较二者最高价含氧酸的酸性强弱，但非最高价含氧酸的酸性强弱无法确定，故A错误；
B.元素的非金属性Y＞X，则最简单氢化物稳定性H2O＞NH3，故B错误；
C.NaNO3中氮氧之间为共价键，NaClO4中氯氧之间为共价键，故C错误；
D.核外电子排布相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：
W>X>Y>Z，故D错误；
故答案为D。
2.
A
【详解】A.乙烯是水果的催熟剂，高锰酸钾溶液有强氧化性，能氧化水果释放的乙烯，达到保鲜的目的，故A正确；
B.羊毛、蚕丝
主要成分是蛋白质，故B错误；
C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙，能与二氧化碳和水反应生成次氯酸，次氯酸易分解，次氯酸钙没有被氧气氧化，故C错误；
D.焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应，该过程没有新物质生成，属于物理变化，故D错误；
故答案为A。
3.
B
【详解】A.放电时，外电路每通过0.1NA个电子时，锌片的质量减少0.05mol×65g/mol=3.25g，A正确；
B.充电时，聚苯胺电极为阳极，其电势高于锌片（阴极）的电势，B错误；
C.放电时，阳离子向正极移动，则混合液中的Cl-（阴离子）向负极移动，C正确；
D.充电时，聚苯胺电极为阳极，接电源的正极，失电子发生氧化反应，D正确；
故选B。
4.
B
【详解】A.铜与浓硫酸反应后的溶液中还有大量浓硫酸剩余，直接加水会放出大量的热使水暴沸，有安全隐患，故A错误；
B.石蜡油分解产物为烃类，通入Br2的CC14溶液中若溶液褪色，说明石蜡油分解产物中有不饱和烃与溴发生加成使Br2的CCl4溶液褪色，故B正确；
C.液溴是溴单质，不能与纯净、干燥的SO2发生反应，故C错误；
D.二氧化碳不能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡，故D错误；
故答案为B。
【点睛】根据溴水与二氧化硫的反应方程式：
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，可知溴单质要氧化二氧化硫还需要有水的参与，干燥、纯净的二氧化硫不能也液溴发生反应。
5.
C
【详解】A.一个D218O分子中含有1×2+10=12个中子，11g的D218O的物质的量为
=0.5mol，所含中子数应为6NA，故A错误；
B.pH=2的H2SO4溶液中c（H+）=0.01mol/L，所以1LpH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.01NA，故B错误；
C.将0.1molCl2通入足量FeI2溶液中，氯气得电子全部转化为氯离子，每个氯气得2个电子，且只有氯气得电子，所以0.1mol氯气反应转移的电子数为0.2NA，故C正确；
D.甲烷和氯气反应，除了生成一氯甲烷，还生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，且各组分占比未知，无法确定4.48L甲烷与足量Cl2完全反应生成CH3Cl的分子数目，故D错误；
故答案为C。
6.
（1）+1366.8kJ•mol-1
（2）①3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2②Ⅱ
（3）60%0.045（4）①＜②CO22.5aMPa
【详解】
（1）已知反应①C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH（l）△H1=-44.2kJ•mol-1
②2CO2（g）+2H2O（l）═C2H4（g）+3O2（g）△H2=+1411.0kJ•mol-1
结合盖斯定律，反应①+②结合得：
2CO2（g）+3H2O（l）═C2H5OH（l）+3O2（g）△H3=△H1+△H2=-44.2kJ•mol-1+1411.0kJ•mol-1=+1366.8kJ•mol-1；
（2）①根据流程图可知反应物为：
Fe、H2O，生成物为：
H2、Fe3O4，则化学方程式为：
3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2；
②当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量在迅速减少，说明甲酸的消耗速率大于其生成速率，因此说明反应Ⅱ的速率要比反应Ⅰ的速率增加得快；
（3）T1℃时体系内n（CH4）=0.2mol，则根据反应Ⅰ：
CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）可知该反应消耗的n（CO2）=0.2mol，消耗的n（H2）=0.8mol，生成的n（H2O）=0.4mol；体系内n（C2H4）=0.2mol，则根据反应Ⅱ：
2CO2（g）+6H2（g）⇌C2H4（g）+4H2O（g）可知该反应消耗的n（CO2）=0.4mol，消耗的n（H2）=1.2mol，生成的n（H2O）=0.8mol；总消耗n（CO2）=0.2mol+0.4mol=0.6mol，所以α（CO2）=
×100%=60%；
容器的体积为1L，所以平衡时，c（CO2）=
=0.4mol/L，c（H2）=
=2mol/L，c（CH4）=
=0.2mol/L，c（H2O）=
=1.2mol/L，平衡常数K=
=0.045；
（4）①根据图示，相同压强和投料比的条件下，温度越高，H2转化率越低，说明正反应为放热反应，△H＜0；
②温度升高，反应逆向进行，所以产物的物质的量是逐渐减少的，反应物的物质的量增大，由图可知，曲线a代表的物质为H2，b表示CO2，c为H2O，d为C2H5OH；
m=3时，设n（CO2）=3mol，n（H2）=9mol，列三段式如下：
根据图示，n（CO2）=n（C2H5OH），即3-2x=x，解得x=1mol，C2H5OH的体积分数=
=
=12.5%，p（C2H5OH）=20aMPa×12.5%=2.5aMPa。
7.
（1）F>N>O1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8激发
（2）①平面三角形②sp39:
1分子晶体分子数相同时，甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多（或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键）
（3）形成配合离子后，配位键与NH3中N—H键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3中N—H键之间的排斥力，故配合离子中NH3的N—H键间的键角变大；
（4）
【详解】
（1）与氧相邻且同周期的元素为N和F，由于N原子最外层电子为半充满状态，第一电离能较大，所以三者第一电离能由大到小的顺序为F>N>O；Ni元素为28号元素，失去最外层两个电子形成Ni2+，基态Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8；基态Ni2+的核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5=14种，若该离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于激发态；
（2）①NO3⁻的中心原子价层电子对数为
=3，孤电子对数为0，所以空间构型为平面三角形；
②甘氨酸（NH2CH2COOH）中N原子形成两个N-H键和一个N-C键，达到饱和状态，价层电子对数为4，所以为sp3杂化；分子中碳氧双键中存在一个π键，其余共价键均为σ键，所以分子中σ键与π键的个数比为9:
1；甘氨酸熔沸点较低属于分子晶体；分子数相同时，甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多（或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键）；
（3）形成配合离子后，配位键与NH3中N—H键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3中N—H键之间的排斥力，故配合离子中NH3的N—H键间的键角变大；
（4）根据均摊法，该晶胞中Li原子个数为8，其分子式为Li2NH，则晶胞中NH原子团的个数为4，则晶胞的质量为m=
g，晶胞参数为dpm=d×10-10cm，所以晶胞的体积V=d3×10-30cm3，则密度
，解得NA=
。
【点睛】含有—OH、—NH2等基团的物质容易形成分子间氢键，使熔沸点升高；甲烷和氨气均为sp3杂化，但由于σ键对σ键的排斥力小于孤电子对σ键的排斥力，所以甲烷分子中键角比氨气分子中键角大。
8.
（1）1,2-二氯乙烷
（2）碘原子、碳碳双键
（3）C12H14O还原反应
（4）加料温度反应溶剂氯化铝的用量
（5）
（6）
【详解】
（1）根据系统命名法ClCH2CH2Cl的名称是1,2-二氯乙烷；
（2）E为
，不含氧官能团为碘原子和碳碳双键；
（3）根据C的结构简式可知C的分子式为C12H14O；根据B的结构简式和C的结构简式可知B到C的反应中B失去了氧原子，故为还原反应；
（4）①②两组反应溶剂和氯化铝用量相同，加料温度不同，筛选加料温度对物质D的产率的影响；②③两组反应加料温度和氯化铝用量相同，反应溶剂不同，筛选反应溶剂对物质D的产率影响；还可以探究氯化铝的用量对产率的影响；
（5）A的分子式为C8H6O，不饱和度为6，M满足条件：
①除苯环外不含其他环，则除苯环外还有两个双键或一个三键；②有四种不同化学环境的氢，个数比为1：
1：
2：
2，说明为对称结构；③lmolM只能与1molNaOH反应，说明含有一个酚羟基，符合条件的M为：
；
（6）以
和SOCl2为基本原料合成
，根据流程图中E到W的转化可知在KOH，ClCH2CH2Cl的条件下可以利用卤代烃取代酚羟基的氢原子，苯环上的甲基可以被酸性高锰酸钾氧化成羧基，又已知
，即羧基可以与SOCl2发生取代反应，所以合成路线为：
。
【点睛】在有机反应中，“加氧去氢”的反应为氧化反应，“加氢去氧”的反应为还原反应；第6小题为本题难点，要认真观察题目所给流程中的反应，找出取代酚羟基氢原子的反应条件和试剂。
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