西 城 区 高 三 统 一 测 试
理 科 综 合
本试卷共17页,共300分。考试时长150分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分 (选择题共120分)
本部分共20小题,每小题6分,共120分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.2019年政府工作报告提出要持续开展大气污染的治理攻坚。下列不属于大气污染防治措施的是
A. 向酸性土壤中加入熟石灰
B. 汽车尾气净化减排
C. 工业尾气回收处理
D. 用清洁能源替代化石燃料
【答案】A
【解析】
【分析】
大气污染防治措施①控车措施有利于减少汽车尾气排放,净化空气,节约能源;②淘汰落后
产能有利于企业节能减排,转变发展方式;③控煤有利于节约煤炭资源,减少有害气体的排放;④PM2.5监测有利于监督政府履行节能降耗的职责,落实监管责任;⑤天气预警有利于及时掌握空气质量状况,为防治大气污染提供参考.
【详解】A、向酸性土壤中加入熟石灰,是改善土壤的酸碱性,故A选;
B、汽车尾气净化减排,就是将汽车尾气经净化处理后达标排放,减少大气污染物的排放量,故B不选;
C、工业尾气回收处理,有利于减少大气污染物的排放量,故C不选;
D、用清洁能源替代化石燃料,有利于减少大气污染物的排放量,故D不选;
故选A。
2.下列说法不涉及氧化还原反应是
A. 雷雨肥庄稼——自然固氮
B. 从沙滩到用户——由二氧化硅制晶体硅
C. 干千年,湿万年,不干不湿就半年——青铜器、铁器的保存
D. 灰肥相混损肥分——灰中含有碳酸钾,肥中含有铵盐
【答案】D
【解析】
【分析】
在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。原电池反应可以理解成由两个半反应构成,即氧化反应和还原反应。
【详解】A. 雷雨肥庄稼——自然固氮,氮气氧化成NO,再氧化成NO2,最后变成HNO3等,有元素化合价变化,故A不选;
B. 从沙滩到用户——由二氧化硅制晶体硅,硅由+4价变成0价,有元素化合价变化,故B不选;
C. 干千年,湿万年,不干不湿就半年——说明青铜器、铁器在不干不湿的环境中保存时,容易发生电化学腐蚀,铜和铁容易被氧化,有元素化合价变化,故C不选;
D. 灰肥相混损肥分——灰中含有碳酸钾,水解后呈碱性,肥中含有铵盐,水解后呈酸性,两者相遇能发生复分解反应,导致氮肥的肥效降低,没有元素化合价变化,故D选。
故选D。
3.Pd/A12O3催化H2还原CO2的机理示意如图。下列说法不正确的是
A. H-H的断裂需要吸收能量
B. ①-②,CO2发生加成反应
C. ④中,CO被氧化为CH4
D. 生成CH4的总反应方程式是CO2+4H2CH4+2H2O
【答案】C
【解析】
【分析】
①在催化剂作用下,氢分子拆成氢原子,①-②,CO2中碳氧双键断裂,与羟基发生加成反应,②-③氢原子与羟基结合,脱去一分子水,③-④,在氢原子作用下,再脱去一分子水,得CO,④CO和氢生成甲烷和水。
【详解】A. 拆开化学键要吸收能量,H-H的断裂需要吸收能量,故A正确;
B. ①-②,CO2中碳氧双键断裂,与羟基发生加成反应,故B正确,
C. ④中,CO被还原为CH4,故C错误;
D. 根据质量守恒,生成CH4的总反应方程式是CO2+4H2CH4+2H2O,故D正确;
故选C。
4.有机物AB2、 AB4、 AB8均可形成枝状高分子ABm。下列说法不正确的是
A. AB2分子中有4种不同化学环境的氢原子
B. AB4既能与强酸反应也能与强碱反应
C. AB2生成ABm缩聚反应
D. ABm的结构简式是
【答案】D
【解析】
【详解】A. 苯环上2种氢,-NH2,-COOH上各有一种H,AB2分子中有4种不同化学环境的氢原子,故A正确;
B. -NH2具有碱性,-COOH具有酸性,因此,AB4既能与强酸反应也能与强碱反应,故B正确;
C. AB2生成ABm的高聚物的同时,还生成水分子,因此该反应是缩聚反应,故C正确;
D. ABm的的链节中的所有氨基均要形成酰胺键,故D错误;
故选D。
5.下列实验结果不能作为相应定律或原理的证据之一的是(阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子)
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
A、2NO2N2O4是放热反应;
B、比较元素的非金属性,应用元素最高价氧化物对应水化物的酸性比较;
C、△H=△H1+△H2;
D、在同温同压下,气体的体积比等于方程式的计量数之比等于气体的物质的量之比;
【详解】A、2NO2N2O4是放热反应,升高温度,平衡向生成二氧化氮的方向移动,颜色变深,可以作为勒夏特列原理的依据,故A符合;
B、比较元素的非金属性,应用元素最高价氧化物对应水化物的酸性比较,浓盐酸不是氯的最高价氧化物对应水化物,无法比较氯和碳的非金属性;生成的二氧化碳中含有HCl气体,氯化氢与二氧化碳都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,故也无法比较碳和硅的非金属性,不能证明元素周期很,故B不符合;
C、△H=△H1+△H2,化学反应的热效应只与起始和终了状态有关,与变化途径无关,可以证明盖斯定律,故C符合;
D、在同温同压下,气体的体积比等于方程式的计量数之比等于气体的物质的量之比,电解水生成的氧气和氢气体积比等于物质的量之比,可以证明阿伏加德罗定律,故D符合;
故选B。
6.在不同条件下进行化学反应2A(g)=B(g)+D(g),B、D起始浓度均为0,反应物A的浓度(mol/L)
随反应时间的变化情况如下表:
下列说法不正确的是
A. ①中B在0~20 min平均反应速率为8.25xl0-3moI.L-l.min-l
B. ②中K=0.25,可能使用了催化剂
C. ③中y= 1.4 moI.L-l
D. 比较①、④可知,该反应为吸热反应
【答案】C
【解析】
【分析】
A、根据v=△c/t计算反应速率;
B、催化剂能改变反应速率,但不改变平衡;
C、根据浓度对反应速率的影响作判断;
D、根据温度对平衡移动影响判断.
【详解】A、(1)根据v=△c/t可计算出B的反应速率为 =8.25xl0-3moI.L-l.min-l,故A正确;
B、由表中数据可知,该反应为反应前后气体分子数不变的可逆反应。实验②的平衡状态与实验①相同,但是到达所用的时间较少,说明该容器中的反应速率较大。催化剂能改变反应速率,但不改变平衡,①②平衡时浓度相同,但反应速率更快,可能使用了催化剂,故B正确;
C、比较实验①和实验③中的数据可知,在相同温度下,实验③中的A的平衡浓度大于实验①,所以反应过程中,反应速率也比实验①中的大,在相同温度下,该反应的起始浓度与平衡浓度成比例,故 ③中y= 1.2 moI.L-l,故C错误;
D、比较实验④和实验①中数据可知,温度升高,起始浓度相同,但平衡A浓度变小,说明平衡正向移动,故可判断该反应的正反应为吸反应
【点睛】本题主要考查了化学反应速率的计算、影响化学反应速率和化学平衡的因素,解题
注意比较表中的数据从中获取信息.
7.(NH4)2SO3氧化是氨法脱硫的重要过程。某小组在其他条件不变时,分别研究了一段时间内温度和(NH4)2SO3初始浓度对空气氧化(NH4)2SO3速率的影响,结果如图。下列说法不正确的是
A. 60℃之前,氧化速率增大与温度升高化学反应速率加快有关
B. 60℃之后,氧化速率降低可能与O2的溶解度下降及(NH4)2SO3受热易分解有关
C. (NH4)2SO3初始浓度增大到一定程度,氧化速率变化不大,与SO32-水解程度增大有关
D. (NH4)2SO3初始浓度增大到一定程度,氧化速率变化不大,可能与O2的溶解速率有关
【答案】C
【解析】
【分析】
A、温度越高,氧化速率越快;
B、反应物浓度降低,反应速率降低;
C、SO32-水解不影响溶液中+4价硫的总浓度;
D、当亚硫酸铵的浓度增大到一定程度后,亚硫酸根离子被氧化的速率大于氧气的溶解速率。
【详解】A、温度越高,氧化速率越快,60℃之前,氧化速率增大与温度升高化学反应速率加快有关,故A正确;
B、反应物浓度降低,反应速率降低,温度升高后O2的溶解度下降及(NH4)2SO3受热易分解,均使反应物浓度降低,故B正确;
C、SO32-水解不影响溶液中+4价硫的总浓度,故C错误;
D、当亚硫酸铵的浓度增大到一定程度后,亚硫酸根离子被氧化的速率大于氧气的溶解速率,因氧气的溶解速率较小导致亚硫酸根离子的氧化速率变化不大。故D正确;
故选C。
【点睛】本题考查外界条件对化学反应速率的影响,解题关键:综合理解多种条件同时对反应速率影响时,有一个条件在某时段起主导作用。
8.度鲁特韦可以用于治疗HIV-1感染,M是合成度鲁特韦的一种中间体。合成M的路线如下:(部分反应条件或试剂略去)
己知:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)麦芽酚中含有官能团的名称是羰基、醚键、_______和______。
(2)A是苯的同系物,A—B的反应类型是_____。
(3)B- C的反应条件是____。
(4)C-D的化学方程式是_______。
(5)E不能与金属Na反应生成氢气,麦芽酚生成E的化学方程式是_______。
(6)G的结构简式是_____。
(7)X的分子式为C3H9O2N,X的结构简式是_______。
(8)Y的分子式为C4H11ON,Y与X具有相同种类的官能团,下列说法正确的是_______。
a.Y与X互为同系物
b.Y能与羧酸发生酯化反应
c.Y在浓硫酸、加热的条件下能发生消去反应
(9)K-M转化的一种路线如下图,中间产物2的结构简式是_______。
【答案】 (1). 碳碳双键 (2). 羟基 (3). 取代反应 (4). NaOH水溶液,加热 (5). (6). (7). (8). (9). bc (10).
【解析】
【分析】
A为,在光照条件下与溴发生取代反应生成B,在NaOH的水溶液中水解生成C,C氧化后生成D,根据信息I,D与E发生加成反应生成F,F发生消去反应生成G,根据信息Ⅱ,G在NaIO4,RuCl3作用下生成,在一定条件下与反应生成J转化成K,最终与Y经三步反应得产品M。
【详解】(l)麦芽酚中含有官能团的名称是羰基、醚键、碳碳双键和 羟基;
(2)A是苯的同系物,A为,在光照条件下与溴发生取代反应生成B;
(3) B在NaOH的水溶液中水解生成C,B→ C的反应条件是NaOH水溶液,加热。
(4)C氧化后生成D,C-D的化学方程式是。
(5)E不能与金属Na反应生成氢气,麦芽酚生成E的化学方程式是。
(6)F发生消去反应生成G,G的结构简式是。
(7)结合J和X的分子式为C3H902N,X的结构简式是。
(8)结合K、M、Y的分子式为C4H11ON,Y与X具有相同种类的官能团,Y为,a 、X有两个羟基, Y与X不是互为同系物,错误;b Y含有羟基能与羧酸发生酯化反应,正确;c Y羟基的邻碳上有氢,在浓硫酸、加热的条件下能发生消去反应,正确;故选bc。
(9)K→M转化的一种路线如图,与氨基上一个氢与羧基脱去一分子水,得中间产物1,氨基与醛基加成,得中间产物2的结构简式是,中间产物2两个羟基再失去一分子水得M。
【点睛】本题考查有机物的合成,涉及官能团的识别、有机反应方程式的书写、限制条件同分异构体的书写、合成路线等,熟练掌握官能团的性质与转化,难点(9)注意由K到M的三步反应的猜想,和对加成反应,取代反应的综合运用。
9.用含锂废渣(主要金属元素的含量:Li 3.50% Ni 6.55% Ca 6.41% Mg 13.24%)制备Li2CO3,并用其制备Li+电池的正极材料LiFePO4。部分工艺流程如下:
I.制备Li2CO3粗品
(l)上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是 ___。
(2)滤渣2的主要成分有___。
(3)向滤液2中先加入EDTA,再加入饱和Na2CO3溶液,90℃充分反应后,分离出 固体Li2CO3粗品的操作是 ______。
(4)处理lkg含锂3.50%的废渣,锂的浸出率为a,Li+转化为Li2CO3的转化率为b,则粗品中含Li2CO3的质量是 ____g。 (摩尔质量:Li 7 g.mol-l Li2CO3 74 g.mol-l)
II.纯化Li2CO3粗品
(5)将Li2CO3转化为LiHCO3后,用隔膜法电解LiHCO3溶液制备高纯度的LiOH,再转化得电池级Li2CO3。电解原理如图所示,阳极的电极反应式是 ___,该池使用了____(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
III.制备LiFePO4
(6)将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应,生成LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式是 ___。
【答案】 (1). 研磨、70℃加热 (2). Mg(OH)2、Ni(OH)2和Ca(OH)2 (3). 趁热过滤 (4). 185ab (5). 4OH--4e-=2H2O+O2↑ (6). 阳 (7). Li2CO3+2C+2FePO42LiFePO4+3CO
【解析】
【分析】
(1)根据速率的影响因素分析;
(2)由资料I,Mg、Ni、Ca在溶液中浓度变化较大;
(3)向滤液2中先加入EDTA,与二价金属离子络合,从而确保它们不与Li+一起沉淀;
(4)根据关系式2Li~Li2CO3计算;
(5)电解原理阳极发生氧化反应,Li+移向阴极生成LiOH,该电池使用阳离子交换膜。
(6)根据质量守恒定律写出方程式。
【详解】I.制备Li2CO3粗品
(l)上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是研磨、70℃加热。
(2)由资料I,Mg、Ni、Ca在溶液中浓度变化较大,滤渣2的主要成分有 Mg(OH)2、Ni(OH)2和Ca(OH)2 。
(3)向滤液2中先加入EDTA,与二价金属离子络合,从而确保它们不与Li+一起沉淀,再加入饱和Na2CO3溶液,90℃充分反应后,形成Li2CO3的热饱和溶液,通过趁热过滤分离出固体Li2CO3粗品的。
(4)处理lkg含锂3.50%的废渣,锂的浸出率为a,Li+转化为Li2CO3的转化率为b,由关系式得则粗品中含Li2CO3的质量是1000g×3.50%×a×b× 74 g.mol-l/(7 g.mol-l ×2)=185abg;
(5)将Li2CO3转化为LiHCO3后,用隔膜法电解LiHCO3溶液制备高纯度的LiOH,再转化得电池级Li2CO3。电解原理阳极发生氧化反应,阳极的电极反应式是 4OH--4e-=2H2O+O2↑,该池使用了阳离子交换膜,Li+移向阴极生成LiOH。
(6)将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应,生成LiFePO4和一种可燃性气体,由质量守恒,可燃性气体应是CO,该反应的化学方程式是 Li2CO3+2C+2FePO42LiFePO4+3CO。
10.研究水体中碘的存在形态及其转化是近年的科研热点。I-与I2在水体和大气中的部分转化如图所示。
(1)结合元素周期律分析Cl-、I-的还原性强弱;同主族元素的原子,从上到下,____。
(2)水体中的I-在非酸性条件下不易被空气中的02氧化。原因是2H2O+4I-+O22I2+4OH-的反应速率慢,反应程度小。
①I-在酸性条件下与O2反应的离子方程式是____。
②在酸性条件下I-易被O2氧化的可能的原因是 ____。
(3)有资料显示:水体中若含有Fe2+,会对O3氧化I-产生影响。为检验这一结论,进行如下探究实验:分别将等量的O3通入到20 mL下列试剂中,一段时间后,记录实验现象与结果。己知:每l mol O3参与反应,生成l mol O2。
①a=____。
②A中反应为可逆反应,其离子方程式是____。
③C中溶液的pH下降,用离子方程式解释原因 ____。
④比较A、B、C,说明Fe2+在实验B中的作用并解释____。
【答案】 (1). 原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性Cl>I,离子的还原性Cl-I,离子的还原性Cl-