北京市海淀区2021届高三上学期期末练习化学试题 Word版含答案 14页

高三年级（化学）第 1页（共 8 页） 海淀区 2020~2021 学年第一学期期末练习 高三化学 2021.01 本试卷共 8 页，100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试 结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 第一部分 选择题（共 42 分） 在下列各题的四个选项中，只有一个选项符合题意。（每小题 3 分，共 42 分） 1．下列发电厂（站）的电能由化学能直接转化而成的是 A B C D 燃料电池发电站 地热发电厂 风力发电厂 水力发电站 2．化学与生活息息相关，下列说法不正确．．．的是 A．淀粉属于多糖 B．天然药物无毒副作用，可以长期服用 C．与铜质水龙头连接处的铁质水管更易被腐蚀 D．医疗垃圾有多种致病微生物，可用高温焚烧处理 3.下列化学用语正确的是 A．中子数为 18 的氯原子： 18 17 Cl B．CO2 分子的电子式： 高三年级（化学）第 2页（共 8 页） C．顺-2-丁烯的结构简式： H3C C H C CH3 H D．铝离子的结构示意图： 4．甲烷燃料电池的工作原理如右图，下列说法正确的是 A. A 极为正极 B. K+从 A 极经溶液流向 B 极 C. 工作一段时间后，B 极附近的 pH 会减小 D. A 极的电极反应为 CH4+6OH――8e−===CO 2 - 3 +5H2O 5. 下列化学用语对事实的表述不正确．．．的是 A．工业上用乙醛催化氧化法制乙酸：2CH3CHO+O2 2CH3COOH B．向 AgNO3 溶液中加入过量氨水：Ag+＋NH3·H2O ===AgOH↓＋NH + 4 C．用 Na2S 除去工业废水中的 Hg2+：Hg2+＋S2- ===HgS↓ D．电镀铜的阴极反应：Cu2+ +2e− ===Cu 6. 2Na2S2O3+I2===2NaI+ Na2S4O6 是定量分析中的常用反应。下列关于说法不正确．．．的是 A. 反应中，I2 表现了氧化性 B. 反应中，每生成 1 mol Na2S4O6，有 4 mol e－发生转移 C. Na2S2O3 是含有共价键的离子化合物 D. Na2S2O3 在空气中放置会变质，产物可能有 Na2SO4 7.短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X 是地壳中含量最多的元素，Y 的原子最外层只有 1 个电子，Z 的单质晶体是应用最广泛的半导体材料。下列说法正确的是 A．原子半径：r(W)> r(Z)> r(Y)> r(X) 催化剂 △ 高三年级（化学）第 3页（共 8 页） B．Z 的非金属性比 X 的强 C．由 X、Y 组成的化合物中可能含有共价键 D．Z 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 W 的强 8. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 由水电离的 c(H+)＝10-12 mol/L 的溶液中：Na＋、NH ＋ 4 、Cl－、K＋ B. 无色溶液中：Na+、K＋、Cr2O 2 － 7 、NO－ 3 C. 含有 I-的溶液中：H +、Na＋、Cl－、NO－ 3 D. pH=14 的溶液中：K＋、ClO－、CO 2 － 3 、Cl－ 9. 下 列 图 示实验能达 成相应目的 的是 10. PCT 树 脂是应用广 泛的一种高 聚物，其结 构 简 式 为 ，它可由有机物 X（ ）与另一种有机物 Y 反应制得。 下列说法中不正确．．．的是 A. X 可与 H2 发生加成反应生成 Y B. Y 的核磁共振氢谱有 4 组峰 C. X、Y 生成 PCT 的反应属于缩聚反应 D. PCT 制品应避免长时间与碱性物质接触 11. 常温下，向 20 mL 0.1 mol/L 的某一元酸（HA）溶液中 加 入 几 滴 酚 酞 溶 NO2 球浸泡在热水和冷水中 A. 除去苯中少量 苯酚 B. 验证铁钉能发 生析氢腐蚀 C. 检验乙醇消去反应产物 中的乙烯 D.研究温度对化学平衡 的影响 高三年级（化学）第 4页（共 8 页） 液，再逐滴滴加 0.1 mol/L NaOH 溶液，测得滴定曲线如右图。下列说法不正确．．．的是 A. V = 10 mL 时，c(HA)＞c(A－) B. pH=7 时，V(NaOH)＜20 mL C. 滴定终点时，溶液由无色变为浅红色 D. a 点的水的电离程度大于 b 点的水的电离程度 12. 近期，天津大学化学团队以 CO2 与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如右 图。下列说法不正确．．．的是 A．Ni2P 电极与电源负极相连 B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应 C．In/In2O3-x 电极上可能有副产物 H2 生成 D. 在 In/In2O3-x 电极上发生的反应为 CO2+H2O－2e－ === HCOO－+OH－ 13. 某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]＋的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图 1，反应过程中不同 态物质体系所含的能量如图 2。下列说法不正确．．．的是 图 1 图 2 A. 总反应焓变ΔH<0 B. 由状态②到状③发生的是氧化还原反应 C. 状态③到状态④的变化过程中有 O—H 键的形成 D. 该脱硝过程的总反应方程式为 4NH3+2NO + 2O2 ===6H2O + 3N2 高三年级（化学）第 5页（共 8 页） 14.某小组同学欲通过实验探究影响金属与酸反应速率的因素，进行下列实验。 实验装置 序号 实验操作 实验现象 实 验 1 取下胶塞，放入一 小片金属钠，迅速 塞上胶塞 钠浮在液面上并来回移动，表面出现有白色固体； 白色固体逐渐沉到烧杯底部，液体不沸腾；气球 迅速鼓起，15 s 时测量气球直径约为 3 cm 实 验 2 取下胶塞，放入与 钠表面积基本相同 的镁条，迅速塞上 胶塞 镁条开始时下沉，很快上浮至液面，片刻后液体 呈沸腾状，同时产生大量白雾; 气球迅速鼓起，15 s 时测量气球直径约为 5 cm 下列说法不正确．．．的是 A. 实验 1 获得的白色小颗粒可用焰色反应检验其中的 Na 元素 B. 对比实验 1 与实验 2，不能说明钠比镁的金属活动性强 C. 对比实验 1 与实验 2，能说明同温下 NaCl 的溶解度比 MgCl2 的小 D. 金属钠、镁与盐酸反应的速率与生成物状态等因素有关 第二部分 非选择题（共 58 分） 15.（11 分）丁烯(C4H8)是重要的化工原料，可由丁烷(C4H10)催化脱氢制备，反应如下： CH3CH2CH2CH3(g) CH2=CHCH2CH3(g) + H2(g) ΔH 已知： i. 该工艺过程的副产物有炭（C），生成的积炭会附着在催化剂表面，影响催化效果。 ii. 温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。 iii. H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ΔH1 CH3CH2CH2CH3(g) + 13/2O2(g) = 4CO2(g) + 5H2O(l) ΔH2 CH2=CHCH2CH3 (g) + 6O2(g) = 4CO2(g) + 4H2O(l) ΔH3 （1）用ΔH1、ΔH2、ΔH3 表示丁烷催化脱氢反应的反应热ΔH = ______。 （2）寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一。 高三年级（化学）第 6页（共 8 页） ①催化剂使用一段时间后活性会下降，通入适量氢气可使其改善，氢气的作用是______。 ②其他条件相同时，以 SiO2 为载体与不同质量百分比的 CrOx 组合，催化效果相关数据如下表。 实验组 催化剂组成 正丁烷转化率 / % 正丁烯收率 / % 1 无催化剂 5 0.35 2 SiO2 5 0.35 3 SiO2 +9% CrOx 25.5 18.3 4 SiO2 +15% CrOx 27.5 20.65 5 SiO2 +21% CrOx 24 17.87 下列说法正确的是______（填序号）。 a. 脱氢反应中 SiO2 不起催化作用 b. CrOx 的含量越高，反应的催化效果越好 c. CrOx 的含量对丁烷脱氢反应的焓变无影响 （3）其他条件相同，30min 时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图 1。 [收率=（生成某产物的原料量/投入的原料量）×100%] 图 1 图 2 ① 实际生产温度选择 590℃，由图 1 说明其理由是______。 ② 590℃时，向体积为 1L 的密闭容器中充入 3mol 正丁烷气体，据图 1 计算 0~30min 内生成正丁烯的 平均反应速率为______ mol/(L·min)。 （4）其他条件相同，30min 时正丁烷转化率、正丁烯收率随进料气中 n(H2)/n(C4H10)的变化如图 2。图 2 中，n(H2)/n(C4H10)＞2.5 后，正丁烷转化率和正丁烯收率呈减小趋势，原因是______。 高三年级（化学）第 7页（共 8 页） 16.（10 分）汽车尾气中的氮氧化物（NOx）对环境有危害，可利用化学方法实现氮的转化，从而降低氮氧 化物排放。 （1）CO、HC（碳氢化合物）和 NH3 等均可在催化剂作用下，将 NOx 转化为 N2。 ① CO 在氮的转化过程中体现了______性。 ② NH3 和 NO 反应的化学方程式为______。 （2）利用电解装置可以将尾气中的 NO 转化为尿素[CO(NH2)2，其中碳的化合价为+4 价，属于非电解质]， 工作原理如右图。 ①阴极的电极反应式为______。 ②反应一段时间后，阳极区的 pH 基本不变，结合化学用语解释原因为 ______。 ③用 NO － 2 代替 NO 进行电化学反应，研究表明阴极反应的历程如下： I. CO2(g) + 2H++ 2e－ ===CO(pre) + H2O II.…… III. CO(pre) + 2NH2(pre) ===CO(NH2) 2 其中，CO(pre)表示CO前体，NH2(pre)表示NH2前体。用化学用语表示步骤II的反应：______。 17.（12 分）苯巴比妥 H 是一种巴比妥类的镇静剂及安眠药。其合成路线如下图（部分试剂和产物略）。 已知： 高三年级（化学）第 8页（共 8 页） （1）AB 的反应类型为______反应。 （2）CD 的化学方程式为______。 （3）试剂 X 为______（写结构简式）。 （4）E 中所含官能团的名称为______。 （5）已知苯巴比妥的分子结构中含有 2 个六元环，其结构简式为______。 （6）符合下列条件的 D 的同分异构体共有______种（不考虑立体异构）。 ① 属于芳香族化合物； ②能发生水解反应； ③ 能发生银镜反应； ④苯环上只有一个取代基 （7）乙基巴比妥也是一种常用镇静剂，可用 CH3CH2OH 和 CH2(COOH)2 等为原料合成，将合成路线补充 完整： 18.（13 分）聚合硫酸铁（PFS）是一种性能优异的无机高分子絮凝剂，其化学式通常表示为[Fe2(OH)2a(SO4)3 －a]b。某化工厂制备 PFS 并用其处理废水。 I．用硫酸铜废液制备 PFS 高三年级（化学）第 9页（共 8 页） （1）试剂 A 为______。 （2）“控温氧化”发生反应的离子方程式为______。 （3）测定 PFS 样品中的 n(OH-)：取 a g 样品，溶解于 V1 mL c1 mol/L HCl 溶液中，用 KF 溶液掩蔽 Fe3+（使 Fe3+不能与 OH-反应），滴入酚酞溶液，再用 c2 mol/L NaOH 溶液滴定，到达滴定终点时消耗 NaOH 溶 液体积为 V2 mL。a g PFS 样品中的 n(OH-)=______mol。 II．用石灰乳-PFS 法处理含砷废水 已知： i. 常温下，Ca3(AsO4)2、CaHAsO4的Ksp 均大于 FeAsO4 的Ksp，Fe2(HAsO4)3 可溶； ii.常温下，溶液中含砷微粒的物质的量分数与 pH 的关系如右图。 （4）下列说法不．正确．．的是______（填序号）。 a．NaH2AsO4 溶液的 pH < 7 b．pH＝11.5 时，c(H2AsO － 4 )＋2c(HAsO 2 - 4 )＋3c(AsO 3 - 4 )＋c(OH－)＝c(H＋) c．Na3AsO4 溶液中，3c(Na+) =c(AsO 3 - 4 ) + c(HAsO 2 - 4 ) + c (H2AsO － 4 )+ c (H3AsO4) （5）“一级沉降”中，石灰乳的作用是______。 （6）“二级沉降”中，溶液的 pH 在 8~10 之间，PFS 形成的 Fe(OH)3 胶体粒子可以通过沉淀反应进一步减 少溶液中的 As 含量，反应的离子方程式为______。 （7）溶液的 pH 和 m(Fe)/m(As)对 As 去除率的影响如右图。某酸性含砷 废水中 As 含量为 20 mg/L，为达到排放标准（As 含量≤1 mg/L）， 从节约成本的角度考虑，工业上选择的最佳条件是______（填序号）。 高三年级（化学）第 10页（共 8 页） a. pH=8.2 m(Fe)/m(As)=5 b. pH=8.2 m(Fe)/m (As)=8 c. pH=9.0 m(Fe)/m(As)=5 d. pH=9.0 m(Fe)/m(As)=8 [m(Fe)/m(As)指 PFS 中 Fe 元素质量与对应废水中 As 元素质量之比] 19.（12 分）实验小组探究酸对 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 平衡的影响。将 0.005 mol/L FeCl3 溶液（接近 无色）和 0.01 mol/L KSCN 溶液等体积混合，得到红色溶液。取两等份红色溶液，进行如下操作并记 录现象。 （1）FeCl3 水解显酸性的原因是_____（用方程式表示）。 （2）甲同学认为加入酸后，会使 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 体系中_____浓度改变，导致该平衡正向移 动，溶液颜色加深。 【设计并实施实验】 【查阅资料】 Fe3+和 Cl－、SO 2 - 4 均能发生络合反应： Fe3++4Cl－ [FeCl4]－（黄色）；Fe3++2SO 2 - 4 [Fe(SO4)2]－（无色）。 实验 I. 探究现象 a 中溶液颜色变化的原因 编号 操作 现象 ① 向 2 mL 红色溶液中滴加 5 滴水 溶液颜色无明显变化 ② 向 2 mL 红色溶液中滴加 5 滴 3 mol/L KCl 溶液 溶液颜色变浅，呈橙色 （3）实验①的目的是_____。 高三年级（化学）第 11页（共 8 页） （4）根据实验①和实验②的结果，从平衡移动角度解释现象 a：______。 实验Ⅱ. 探究现象 b 中溶液呈浅黄色的原因 编号 操作 现象 ③ 取 1 mL 0.0025 mol/L Fe2(SO4)3 溶液（无色），加入 1mL 0.01 mol/L KSCN 溶液，再加入 5 滴 1.5 mol/L H2SO4 溶液 溶液先变红，加硫酸 后变为浅黄色 ④ 取 1 mL 0.005 mol/L FeCl3 溶液， （5）结合实验③可推测现象 b 中使溶液呈浅黄色的微粒可能有两种，分别是_____。 （6）乙同学进一步补充了实验④，确证了现象 b 中使溶液呈浅黄色的微粒只是（5）中的一种，请将实验 ④的操作及现象补充完整：_____。 海淀区 2020－2021 学年第二学期期末练习 高三化学试卷参考答案及评分参考 2021.01 第一部分 选择题 （每小题只有 1 个选项符合题意，共 14 个小题，每小题 3 分，共 42 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A B C B B B C 题号 8 9 10 11 12 13 14 答案 D D A A C D B 高三年级（化学）第 12页（共 8 页） 第二部分 非选择题（共58分） 评阅非选择题时请注意：  若无特别说明，每空 2 分。  文字表述题中其他答案合理也给分。  方程式中的产物漏写“↑”或“↓”不扣分；化学专用词汇若出现错别字为 0 分。 15.（11 分） （1）ΔH2－ΔH1－ΔH3 （2）① H2 可以除去积炭，提高催化剂活性（1 分） ② ac （3）①图 1 中 590℃时正丁烯收率最高，副产物收率较低 ② 0.02 （4）答案一：H2 含量过高，导致主反应 CH3CH2CH2CH3(g) CH2=CHCH2CH3(g) + H2(g)的化学平衡逆 向移动 答案二：H2 含量过高，不利于反应物与催化剂充分接触，导致反应速率下降 16. （10 分） （1）①还原 ② 4NH3＋6NO ======5N2＋6H2O （2）① CO2＋2NO＋10H＋＋10e－====CO(NH2)2＋3H2O ② 阳极发生反应： H2－2e－====2H＋，根据闭合回路中电量守恒，同时会有等量的H＋通过质子交 换膜从阳极区进入阴极区，因此，阳极区的pH基本不变。 ③ 2NO － 2 ＋12H＋＋10e－====2NH2(pre)＋4H2O 催化剂 高三年级（化学）第 13页（共 8 页） 17. （12 分） （1）（1 分）取代 （2） CH2COOH CH3CH2OH+ 浓H2SO4 CH2COOCH2CH3 H2O+ （3）（1 分）CH3CH2Br （4）（1 分）酯基 （5） CH3CH2 C C O C NH O NH C O （6）5 （7）（3 分） △ 18.（13 分） （1）（1 分）Fe （2）2Fe2++H2O2＋2H＋====2Fe3+＋2H2O （3）(c1V1－c2V2)×10-3 （4）bc （5）中和酸性溶液，调节溶液 pH；形成 CaSO4、Ca3(AsO4)2 沉淀，去除部分 SO42-和 H3AsO4 （6）Fe(OH)3 + HAsO 2 - 4 ====FeAsO4 +2OH－+ H2O （7）c 19.（12 分） （1）Fe3++3H2O Fe(OH)3＋3H＋ （2）c(Fe3+) KOC(CH3)3 高三年级（化学）第 14页（共 8 页） （3）排除稀释使溶液颜色变化的干扰（证明溶液颜色变化是否与稀释有关） （4）在 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 平衡体系中加入盐酸，Fe3+和 Cl－发生络合反应使得 c(Fe3+)减小，平 衡逆向移动，c[Fe(SCN)3]减小，使溶液颜色变浅呈橙色。 （5）FeCl － 4 和 Fe(SCN)3 （6）加入 1mL 蒸馏水，再加入 5 滴 1.5 mol/L H2SO4 溶液；得无色溶液。