河南省天一大联考届高三上学期期末考试化学试题含答案.docx

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河南省天一大联考届高三上学期期末考试化学试题含答案

河南省天一大联考2020-2021学年高三年级上学期期末考试

理科综合化学试题

考生注意：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：

H1C12N14O16Ca40Cu64

一、选择题：

本题共13小题，每小题6分，共78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。

1.化学和生活、生产息息相关。

下列说法正确的是

A.陈薇院士团队开发的腺病毒载体疫苗（Ad5-nCoV疫苗）性质稳定，该疫苗需在高温下保存

B.海水稻制成的大米中含有淀粉、蛋白质、脂肪等，上述物质都是高分子

C.我国“硅-石墨烯-锗晶体管”技术获得重大突破，上述涉及的三种元素都是短周期元素

D.芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下发生分子间聚合而成像，该过程是化学变化

2.实验室进行浓硫酸和铜反应的相关实验时，下列装置或操作错误的是

A

B

C

D

铜和浓硫酸反应

收集SO2并吸收尾气

加热CuSO4溶液以得到蓝色晶体

测定剩余硫酸的浓度

A.AB.BC.CD.D

3.复杂天然产物MV合成过程的某片段如图（已知Me表示甲基），下列有关叙述错误的是

A.X的分子式为C10H14O3B.X、Y都能使酸性重铬酸钾溶液变色

C.X、Y中均最多有7个碳原子在同一平面D.能用Na来鉴别X、Y

4.碳酸二甲酯（

）是一种低毒、环保、性能优异、具有优良发展前景的“绿色”化工产品。

纳米CeO2催化CO2和CH3OH合成碳酸二甲酯的示意图如图所示，下列说法正确的是

A.CeO2可有效提高CH3OH的平衡转化率B.反应①中有O-H键的断裂

C.反应②可以看作是取代反应D.上述转化过程中，中间产物有4种

5.LiY2ZXW2能够在锂离子电池负极形成稳定、低阻抗的SEI膜，帮助锂离子电池在高温环境中获得良好性能。

[Y2Z4XW2]-的结构如图，图中原子最外层都达到8电子稳定结构，X、Y、Z、W位于同一短周期，元素X的最外层电子数是其内层电子数的1.5倍，W是同周期中原子半径最小的元素。

下列说法正确的是

A.该结构中，X、Y、Z之间形成的化学键均为共价键

B.Y和Z形成的化合物都能和碱发生反应

C.X、Y的最高价氧化物对应的水化物均是强酸

D.Z和W分别与氢元素形成的10电子化合物的沸点：

后者高于前者

6.羟基自由基（·OH）是自然界中氧化性仅次于氟

氧化剂。

我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2、H2O的原电池-电解池组合装置（如图），该装置能实现发电、环保二位一体。

下列说法错误的是

A.a极

正极，c极为阴极

B.b极的电极反应式为C6H5OH-28e-＋11H2O=6CO2↑＋28H＋

C.d极区苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH＋28·OH=6CO2↑＋17H2O

D.右侧装置中，每转移0.7mole-，c、d两极共产生气体3.36L（标准状况）

7.ROH是一种一元碱，25℃时，在20.0mL0.1mol·L-1ROH溶液中滴加0.1mol·L-1盐酸VmL，混合溶液的pH与lg[

]的关系如图所示。

下列说法正确的是

A.b点时，向溶液中加入一定量的水，b点向e点的方向移动B.a点时，V=10.0

C.x=3.75D.c点溶液中，c（R＋）＞c（Cl-）＞c（H＋）＞c（OH-）

二、非选择题；包括必考题和选考题两部分。

第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题

8.利用某工业废料（主要成分为Co2O3，含有少量PbO、NiO、FeO）制备Co2O3和Ni（OH）2的流程如下。

已知：

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表。

沉淀物

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Co（OH）2

Ni（OH）2

完全沉淀时的pH

9.7

3.7

9.0

9.2

回答下列问题：

（1）“酸浸”时为加快反应速率，可采取

措施是___________（答两条）。

（2）“酸浸”时Co2O3和H2O2能发生氧化还原反应，该反应的离子方程式为___________；滤渣1的主要成分是___________（填化学式）。

（3）“调pH”时，pH调节的最小值是___________；操作X是高温煅烧，如果在实验室中进行操作X，装Co2（OH）2CO3的仪器的名称是___________。

（4）“沉钴”时发生反应的离子方程式为___________。

（5）Ni（OH）2可用于制备镍氢电池，该电池充电时的总反应为Ni（OH）2＋M=NiOOH＋MH（M为储氢合金），电解液为KOH溶液，则放电时正极的电极反应式为___________。

9.某同学为探究NaHSO3溶液与Cu2＋的反应，查阅资料设计如下实验：

已知：

①氯化亚铜（CuCl）为白色立方结晶或白色粉末，难溶于水；

②Cu2O

[Cu（NH3）2]＋（无色溶液）

[Cu（NH3）4]2＋（深蓝色溶液）。

回答下列问题：

（1）加入NaCl固体后产生的无色气体能使湿润的品红试纸褪色，且加热后能恢复原来的颜色，则该气体是___________（填化学式）；工业上将Na2S和Na2CO3以2：

1的物质的量比配成溶液，然后通入该无色气体，Na2S、Na2CO3完全反应，得到硫代硫酸钠（Na2S2O3）和另一种无色无味的气体，该过程中发生反应的化学方程式是___________。

（2）该同学对实验中加入NaCl产生无色气体

原因进行分析，提出两种假设：

假设1

Cu2+水解使溶液中c（H+）增大

假设2

Cl-存在时，

将Cu2+还原为Cu+，___________

①假设1不成立的原因是___________。

②若假设2合理，请将假设2补充完整：

___________，其中生成的白色沉淀是___________（填化学式）。

（3）通过分析实验可知，Cl-增强了Cu2＋的氧化性。

某同学设计原电池实验（如图）证明上述实验结果，请将实验现象补充完整：

___________（写两点即可）。

编号

实验1

实验2

实验

现象

电流表指针发生微小偏转

电流表指针发生明显偏转，_________

（4）将实验后的溶液静置24小时或加热后，得到红色沉淀，洗涤干燥后利用已知信息设计实验，证明红色沉淀中含有Cu＋：

___________。

10.氮的化合物种类繁多，性质也各不相同。

请回答下列问题：

（1）已知：

①SO3（g）＋NO（g）=NO2（g）＋SO2（g）△H=＋41.8kJ·mol-1，②2SO2（g）＋O2（g）=2SO3（g）△H2=-196.6kJ·mol-1，则NO2（g）分解生成NO（g）和O2（g）的热化学方程式是___________。

（2）在恒容密闭容器中，对NO2和SO2的反应[NO2（g）＋SO2（g）

SO3（g）＋NO（g）△H＜0]进行探究，改变投料比[n（SO2）：

n（NO2）]进行多组实验（每组实验的温度可能相同，也可能不同），测得SO2的平衡转化率[α（SO2）]如表所示。

组别

投料比[n（SO2）:

n（NO2）]

SO2

平衡转化率

平衡常数K

Ⅰ

1.0

0.8

Ⅱ

1.0

0.5

1

Ⅲ

2.0

0.25

Ⅳ

3.0

0.25

如果要将II组的平衡状态改变为I组的平衡状态，应采取的措施是___________；通过计算确定表中四组实验中温度相等的是___________（填序号）。

（3）NOx作为主要空气污染物，其主要来源是汽车尾气，研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附，并发生反应：

C（s）＋2NO（g）

N2（g）＋CO2（g）△H＜0.在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体，反应相同时间时，测得NO的转化率α（NO）随温度的变化如图所示：

图中a、b、c三点中，达到平衡的点是___________；温度为1100K时，CO2的平衡体积分数为___________。

（4）现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O，反应原理是NO（g）＋NO2（g）＋2NH3（g）

3H2O（g）＋2N2（g）△H＜0。

①低压有利于尾气转化的原因是___________。

②500℃时，在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3，10min时反应达到平衡，此时NH3的转化率为40%，体系压强为p1MPa，则0～10min内用N2表示的平均反应速率v（N2）=___________mol·L-1·min-1，500℃时该反应的平衡常数Kp=___________MPa（用含p1的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。

（二）选考题：

2道化学题中每科任选一题作答。

如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

11.铜是人类最早使用的金属之一，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。

按要求回答下列问题。

（1）基态Cu与Cu2＋中未成对电子数之比为___________。

（2）白铜是铜镍合金，呈银白色，有金属光泽，白铜中存在的化学键是___________；元素铜与镍的第二电离能分别为I（Cu）=1958kJ·mol-1、I（Ni）=1753kJ·mol-1，I（Cu）＞I（Ni）的原因是铜的核电荷数较大，且___________。

（3）某含铜配合物的结构简式如图所示，其中Cu2＋的配位数是___________，C原子的杂化类型为___________；C、N、O三种元素的简单氢化物中能形成氢键的是___________（填化学式）。

（4）两种或两种以上的金属元素在一定条件下以它们原子数的整数比相结合而成的化合物，通常叫金属互化物。

①金属互化物ZnCu中所有金属原子均按面心立方最密堆积，若所有Cu原子均位于晶胞的面心，则Zn原子位于晶胞的___________。

②一种Ca、Cu形成的金属互化物的晶体结构如图所示，设阿伏加德罗常数的值为NA，则该金属互化物的密度是___________g·cm-3（列出表达式即可）。

12.由于聚碳酸酯结构的特殊性，芳香族聚碳酸酯已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。

某芳香族聚碳酸酯的合成路线如下：

已知：

①RCOOR1＋R2OH

RCOOR2＋R1OH

②

+

+H2O

（1）工艺X的名称为___________，有机物E的名称是___________。

（2）C到F的反应类型为___________；有机物P的结构简式是___________。

（3）反应V的化学方程式为___________。

（4）有机物W的相对分子质量是D的三倍，且二者的最简式相同，满足下列条件的W的同分异构体的结构简式是___________。

①分子中含有甲基

②核磁共振氢谱显示有2组峰

（5）已知：

①2-COOH

＋H2O；

②内酯型酚酞（

）在pH＜0时可转变为

。

写出以邻二甲苯和苯酚为原料合成

的合成路线：

___________（无机试剂任选）。

河南省天一大联考2020-2021学年高三年级上学期期末考试

理科综合化学试题（答案）

一、选择题：

1.【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．腺病毒载体疫苗需要低温保存，在高温下保存，病毒中的蛋白质会变性，A项错误；

B．脂肪不是高分子，B项错误；

C．锗元素是长周期元素，C项错误；

D．光敏树脂遇光会改变其化学结构，它是由高分子组成的胶状物质，在紫外线照射下，这些分子结合变成聚合高分子，属于化学变化，D项正确；

答案选D。

2.【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．铜与浓硫酸反应需加热，A正确；

B．二氧化硫的密度比空气的密度大，应该长管进短管出，且二氧化硫不溶于四氯化碳，但溶于氢气化钠溶液，故该装置能收集二氧化硫并吸收尾气，且有防倒吸作用，B正确；

C．该操作应在蒸发皿中进行，C错误；

D．氢气化钠溶液腐蚀玻璃，应放在碱式滴定管中，D正确；

故选C。

3.【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．有机物X分子式为C10H14O3，A正确；

B．X、Y中都含有碳碳双键，故都能使酸性重铬酸钾溶液变色，B正确；

C．只有Y中最多有7个碳原子共面，C错误；

D．X不能与钠反应，Y能与钠反应，D正确；

故选C。

4.【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．CeO2为催化剂，催化剂只影响化学反应速率，不影响平衡移动，所以催化剂不能提高甲醇的平衡转化率，A错误；

B．反应①中CH3OH转化为CH3O-，其中的O-H键断裂，B正确；

C．二氧化碳的结构式为：

O=C=O，根据—OCOOCH3的结构特点分析，反应②可以看作是加成反应，C错误；

D．从转化示意图分析可知，-OH、-OCH3、-OCOOCH3是中间体，D错误；

故选B。

5.【答案】A

【解析】

【分析】

根据题意，X是B元素，故X、Y、Z、W都是第二周期元素，第二周期中原子半径最小的元素是F元素，故W是F元素，又因为图中原子最外层都达到8电子稳定结构，Z原子形成2个共价键能达到8电子稳定结构，Z是O元素；同理，Y是C元素。

【详解】A．B、C、O均为非金属元素，它们之间形成的均为共价键，A项正确；

B．Y和Z形成的化合物有CO和CO2等，CO不能与碱发生反应，B项错误；

C．X的最高价氧化物对应的水化物是硼酸，是弱酸，Y的最高价氧化物对应的水化物是碳酸，碳酸是弱酸，C项错误；

D．Z和W分别与H元素形成的10电子化合物为H2O和HF，常温下H2O是液体，HF是气体，所以H2O的沸点高，D项错误；

答案选A。

6.【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．根据电池装置图可知，左侧为原电池装置，a电极上重铬酸根离子得到电子，化合价降低，生成氢氧化铬，b电极上苯酚生成二氧化碳，碳元素的化合价升高，被氧化，b电极是负极，a电极是正极，c电极是阴极，d是阳极，A正确；

B．b电极上苯酚转化成二氧化碳，根据元素和电荷守恒，电极反应式为为C6H5OH-28e-＋11H2O=6CO2↑＋28H＋，B正确；

C．右侧装置为电解装置，d是阳极，结合图示，电极反应中产生羟基自由基（·OH）和H＋，没有生成氧气，正确的电极反应式为H2O-e-=·OH+H＋，羟基自由基氧化能力极强，能氧化苯酚为二氧化碳和水，故苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH＋28·OH=6CO2↑＋17H2O，C正确；

D．c极上氢离子放电，电极反应为2H++2e-=H2↑,d极的电极反应式为H2O-e-=·OH+H＋，结合苯酚的氧化过程可知，当转移0.7mol电子时，d极生成0.7mol的·OH，它氧化苯酚时生成

CO2，标准状况下的体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L，c极上生成0.35mol的氢气，标准状况下的体积为0.35mol×22.4L/mol=7.84L，两极共产生气体的体积为3.36L+7.84L=11.2L（标况下），D错误；

故选D。

7.【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．25℃时，b点时溶液显中性，加水稀释后仍为中性，即pH不变，所以不移动，A项错误；

B．根据题意，a点时，lg[c（R+）/c（ROH）]=0，lg[c（R+）/c（ROH）]=lgKb-pH+14，结合a点坐标可知，Kb=c（OH-）=10-3.25，则Kh=Kw/Kb=10-14/10-3.25=10-10.75c（ROH），而a点处c（R+）=c（ROH），所以此时加入的盐酸的体积V<10.0，B项错误；

C．Kb=10-3.25，b点pH=7，带入lg[c（R+）/c（ROH）]=lgKb-pH+14，lg[c（R+）/c（ROH）]=3.75，x=3.75，C项正确；

D．c点，pH<7，由电荷守恒知，c（Cl-）>c（R+）>c（H+）>c（OH-），D项错误；

故选C。

二、非选择题；包括必考题和选考题两部分。

（一）必考题

8.【答案】

（1）.将工业废料粉碎、适当提高试剂的浓度等

（2）.Co2O3＋H2O2＋4H＋=2Co2＋＋3H2O＋O2↑（3）.PbSO4（4）.3.7（5）.坩埚（6）.2Co2＋＋

＋3NH3·H2O=Co2（OH）2CO3↓＋3

＋H2O（7）.NiOOH＋H2O＋e－=Ni（OH）2＋OH－

【解析】

【分析】

利用某工业废料（主要成分为Co2O3，含有少量PbO、NiO、FeO）制备Co2O3和Ni（OH）2的流程图，第一步向废料中加入硫酸和过氧化氢，把废料溶解，并把亚铁离子氧化，把三价钴离子还原，过滤，在滤液中调pH形成氢氧化铁沉淀，然后进行萃取分离，向含钴离子的溶液中加入碳酸氢铵沉钴，然后得到Co2（OH）2CO3，然后再加热得到三氧化二钴。

向含二价镍的溶液加入碳酸氢铵来沉镍，生成碳酸镍，然后在加入硫酸生成硫酸镍，然后再加入氢氧化钠生成氢氧化镍。

【详解】

（1）“酸浸”时为加快反应速率，可采取的措施有将工业废料粉碎，适当提高试剂的浓度等，为了防止双氧水的分解，不能加热。

答案为将工业废料粉碎、适当提高试剂的浓度等

（2）流程中萃取分离后得到

水溶液中含有钴离子，故“酸浸”时，三氧化二钴被过氧化氢还原为二价钴离子，发生的主要反应是Co2O3＋H2O2＋4H＋=2Co2＋＋3H2O＋O2↑，PbO和硫酸反应生成不溶物PbSO4，答案为Co2O3＋H2O2＋4H＋=2Co2＋＋3H2O＋O2↑，PbSO4，

（3）根据题目信息，氧化亚铁中的亚铁离子被氧化为三价铁离子，调节pH的目的是除去三价铁离子，故需要调节pH的最小值是3.7；操作X是高温煅烧得到氧化物的操作，在实验室高温煅烧固体用到坩埚。

故答案为3.7；坩埚；

（4）根据题目信息，碳酸氢铵和氨水与硫酸钴反应生成Co2（OH）2CO3沉淀，根据元素守恒得到发生的离子反应为2Co2＋＋

＋3NH3·H2O=Co2（OH）2CO3↓＋3

＋H2O；故答案为2Co2＋＋

＋3NH3·H2O=Co2（OH）2CO3↓＋3

＋H2O

（5）放电时正极

NiOOH得到电子生成Ni（OH）2，电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－=Ni（OH）2＋OH－，故答案为NiOOH＋H2O＋e－=Ni（OH）2＋OH－，

9.【答案】

（1）.SO2

（2）.2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2（3）.NaCl固体不能促进Cu2＋的水解（4）.

转化成

和H＋，溶液中c（H＋）增大，H＋和

反应产生SO2，（5）.CuCl（6）.左侧烧杯中有无色气体产生，右侧烧杯中有白色沉淀产生（7）.取最终得到的固体于试管中，滴加足量浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，露置在空气中一段时间后溶液变为深蓝色，即可证明红色沉淀中含有Cu＋

【解析】

【分析】

向2ml1mol/LNaHSO3溶液中加入2ml1mol/LCuSO4溶液后，溶液仍呈蓝色，3分钟内未见明显变化，说明二者未发生反应，把二者分成两等份，向其中一份加入适量的硫酸钠固体，瞬时无明显变化，30秒时也无明显变化，说明二者也没有发生反应。

向另一份中加入适量的氯化钠固体，瞬时无明显变化，30秒时有无色气体和白色沉淀生成，上层溶液颜色变浅，说明二者发生了反应，白色沉淀为氯化亚铜，气体为二氧化硫。

【详解】

（1）由“无色气体能使湿润的品红试纸褪色且加热后能恢复原来的颜色”知，该气体是二氧化硫，将二氧化硫通入Na2S和Na2CO3以2：

1的物质的量比配成溶液，生成硫代硫酸钠（Na2S2O3）和二氧化碳气体，发生的反应为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2，故答案为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2；

（2）①加入氯化钠固体后，铜离子的浓度无明显变化，但实验现象有较大差别（加入氯化钠固体前，混合溶液并没有无色气体逸出），故加入氯化钠产生二氧化硫的原因不是因为铜离子水解使溶液中的氢离子浓度增大。

②实验产生的二氧化硫与铜离子的水解无关，说明在氯离子的存在下铜离子与亚硫酸氢根离子发生反应生成氯化亚铜沉淀，则实验中产生沉淀所对应的离子方程式为2Cu2++2Cl-+HSO

+H2O=2CuCl↓+SO

+3H+，随着反应的进行，溶液的酸性增强，发生反应H++HSO

=SO2↑+H2O，生成无色气体二氧化硫。

故答案为NaCl固体不能促进Cu2＋的水解；

转化成

和H＋，溶液中c（H＋）增大，H＋和

反应产生SO2，CuCl；

（3）实验1能形成原电池，电流表的指针发生微小偏转；实验2右侧加入一定量氯化钠固体，溶解后，观察到电流表的指针发生偏转且比实验1中指针偏转的程度大，左侧烧杯中有无色气体产生，右侧烧杯中有白色沉淀产生，溶液的颜色变浅；故答案为左侧烧杯中有无色气体产生，右侧烧杯中有白色沉淀产生

（4）根据题目信息，在浓氨水中发生已知条件②中

反应，一段时间后[Cu（NH3）2]＋被空气中氧气氧化生成[Cu（NH3）4]2＋使溶液颜色加深，具体的实验步骤为：

取最终得到的固体于试管中，滴加足量的氨水，沉淀溶解得到无色溶液，露在空气一段时间后溶液变为深蓝色，即可证明红色沉淀中有Cu+,故答案为取最终得到的固体于试管中，滴加足量浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，露置在空气中一段时间后溶液变为深蓝色，即可证明红色沉淀中含有Cu＋

10.【答案】

（1）.2NO2（g）=2NO（g）＋O2（g）△H=＋113.0kJ·mol－1

（2）.降低温度（3）.Ⅱ、Ⅳ（4）.b、c（5）.20%（6）.该反应是气体体积增大的反应，减小压强，平衡正向移动，有利于反应物的转化（7）.0.04（8）.

【解析】

【分析】

【详解】

（1）根据盖斯定律，反应①×2+反应②可得NO2（g）分解生成NO（g）和O2（g）的热化学方程式

；

（2）将II组的平衡状态改变为I组的平衡状态，需使二氧化硫的转化率增大，平衡正向移动，由于体积不能改变，反应放热，所以采用降低温度的方法；分别计算Ⅰ组和Ⅳ组的平衡常数，

，

，

，

，所以Ⅱ、Ⅳ平衡常数相等，温度相同；

（3）温度低于1050K时，反应速率较慢，反应未达平衡状态，温度等于或高于1050K时达到平衡；1100K是NO的平衡转化率为40%，假设通入NO的物质的量为1mol，利用三段式则有：

，所以CO2的平衡体积分数为

；

（4）①该反应的正反应为气体体积增大的反应，减小压强，平衡正向移动，有利于反应物的转化；

②500℃时，在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3，10min时反应达到平衡，此时NH3的转化率为40%，体系压强为p1MPa，利用三段式则有