衡水中学2020年高中毕业班教学质量监测卷理科综合化学部分（解析版）

衡水中学2020年高中毕业班教学质量监测卷 理科综合化学部分 说明: 1.全卷满分300分,考试时间150分钟。 2.全卷分为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,不得在试题 卷上作答,否则不给分。 第Ⅰ卷(选择题共126分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127 Ag-108 一、选择题:本大题包括13小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有 一项符合题目要求。 7.2019 年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源，倡导绿色简约生活”。下列做法应提倡的是 A．夏天设定空调温度尽可能的低 B．推广使用一次性塑料袋和纸巾 C．少开私家车多乘公共交通工具 D．对商品进行豪华包装促进销售 【答案】C 【解析】A．设定温度很低时，空调会一直工作，浪费电能，A 错误；B．使用一次性塑料袋和纸巾是浪 费资源的行为，B 错误；少开私家车多乘公共交通工具，属于节约集约利用资源，应该提倡，C 正 确；D．对商品进行豪华包装浪费资源，D 不正确。 8.根据 SO2 通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是 溶液 现象 结论A 含 HCl、BaCl2 的 溶液 产生白色沉淀 SO2 有还原性 B H2S 溶液 产生黄色沉淀 SO2 有氧化性 C 酸性 KMnO4 溶液 紫色溶液褪色 SO2 有漂白性 D Na2SiO3 溶液 产生胶状沉淀 酸性：H2SO3>H2SiO3 【答案】C 9.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的简单氢化物可用作制冷剂，Y 的原子半径是所 有短周期主族元素中最大的。由 X、Y 和 Z 三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色 沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是 A．X 的简单氢化物的热稳定性比 W 强 B．Y 的简单离子与 X 的具有相同的电子层结构 C．Y 与 Z 形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红 D．Z 与 X 属于同一主族，与 Y 属于同一周期 【答案】C 10.H2O2 分解速率受多种因素影响。实验测得 70℃时不同条件下 H2O2 浓度随时间的变化如图所示。下 列说法正确的是 3FeCl A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2 浓度越小，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，溶液 pH 越小，H2O2 分解速率越快 C．图丙表明，少量 Mn 2+存在时，溶液碱性越强，H2O2 分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对 H2O2 分解速率的影响大 【答案】D 11.我国在 CO2 催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2 转化过程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．反应①的产物中含有水 B．反应②中只有碳碳键形成 C．汽油主要是 C5~C11 的烃类混合物 D．图中 a 的名称是 2-甲基丁烷 【答案】B12.三室式电渗析法处理含 Na2SO4 废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd 均为离子交换膜，在直 流电场的作用下，两膜中间的 Na+和 可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入 中间隔室。 下列叙述正确的是 A．通电后中间隔室的 SO42－离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大 B．该法在处理含 Na2SO4 废水时可以得到 NaOH 和 H2SO4 产品 C．负极反应为 2H2O − 4e– = O2+4H+，负极区溶液 pH 降低 D．当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有 0.5mol 的 O2 生成 【答案】B 2- 4SO13.常温下，Ka(HCOOH)=1.77×10−4，Ka(CH3COOH)=1.75×10−5，Kb(NH3·H2O) =1.76×10−5，下列说 法正确的是 A．浓度均为 0.1 mol·L−1 的 HCOONa 和 NH4Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和：前者大于后者 B．用相同浓度的 NaOH 溶液分别滴定等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 和 CH3COOH 溶液至终点，消耗 NaOH 溶液的体积相等 C．0.2 mol·L −1 HCOOH 与 0.1 mol·L−1 NaOH 等体积混合后的溶液中： c(HCOO−) + c(OH−) = c(HCOOH) + c(H+) D．0.2 mol·L −1 CH3COONa 与 0.1 mol·L −1 盐酸等体积混合后的溶液中(pH c(Cl− ) > c(CH3COOH) > c(H+) 【答案】AD三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题-第 32 题为必考题每个试 题考生都必须作答,第 33 题-第 38 题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:11 题,共 129 分。 26.（14 分）某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到 Fe3+，发现和探究过程如下。 向硝酸酸化的 0.05 mol·L-1 硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色 固体，溶液呈黄色。 （1）检验产物 ①取出少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有 Ag。 ②取上层清液，滴加 K3 溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。 （2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有 Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有 Fe3+，乙依据的原理 是___________________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验： ①取上层清液，滴加 KSCN 溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且 溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下： 序号 取样时间/min 现象 ⅰ 3 产生大量白色沉淀；溶液呈红色ⅱ 30 产生白色沉淀；较 3 min 时量少；溶液红色较 3 min 时加深 ⅲ 120 产生白色沉淀；较 30 min 时量少；溶液红色 较 30 min 时变浅 （资料：Ag+与 SCN-生成白色沉淀 AgSCN） ② 对 Fe3+产生的原因作出如下假设： 假设 a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生 Fe3+； 假设 b：空气中存在 O2，由于________（用离子方程式表示），可产生 Fe3+； 假设 c：酸性溶液中 NO3-具有氧化性，可产生 Fe3+； 假设 d：根据_______现象，判断溶液中存在 Ag+，可产生 Fe3+。 ③ 下列实验Ⅰ可证实假设 a、b、c 不是产生 Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设 d 成立。 实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上 层清液滴加 KSCN 溶液，3 min 时溶液呈浅红色，30 min 后溶液几乎无色。 实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作及现象是________________。 （3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中 Fe3+浓度变化的原因：______。 【答案】（1）①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀 ②Fe2+ （2）Fe+2Fe3+=3Fe2+ ②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 加入 KSCN 溶液后产生白色沉淀 ③0.05 mol·L-1 NaNO3 溶液 FeSO4 溶液（或 FeCl2 溶液） 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加 KSCN 溶液，后者红色更深（3）溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时， c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约 30 分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减 小。 27.（15 分）铝是应用广泛的金属。以铝土矿 (主要成分为 Al2O3，含 SiO2 和 Fe2O3 等杂质)为原料制 备铝的一种工艺流程如下： 注：SiO2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 （3）“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。 （ 4 ） “ 电 解 Ⅱ ” 是 电 解 Na2CO3 溶 液 ， 原 理 如 图 所 示 。 阳 极 的 电 极 反 应 式 为 _____________________，阴极产生的物质 A 的化学式为____________。【答案】（3）石墨电极被阳极上产生的 O2 氧化 （4）4CO32－+2H2O−4e−=4HCO3－+O2↑ H2 28.（14 分）近期发现，H2S 是继 NO、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神 经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题： （2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________， 制得等量 H2 所需能量较少的是_____________。 （3）H2S 与 CO2 在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g) COS(g) +H2O(g)。在 610 K 时，将 0.10 mol CO2 与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为 0.02。 ①H2S 的平衡转化率 =_______%，反应平衡常数 K=________。 ②在 620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为 0.03，H2S 的转化率 _____ ，该反应的 1 α 2 α 1 αH_____0。（填“>”“ > ③B 【解析】（2）①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+ O2(g) △H1=＋327 kJ/mol ②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151 kJ/mol ③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110 kJ/mol ④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61 kJ/mol ①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式 H2O(l)=H2(g)+ O2(g) △H=+286 kJ/mol； ②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式 H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。 根据系统 I、系统 II 的热化学方程式可知：每反应产生 1mol 氢气，后者吸收的热量比前者少，所 以制取等量的 H2 所需能量较少的是系统 II。 ∆ 2 1 2 1 2 1由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数 ； ②根据题目提供的数据可知温度由 610K 升高到 620K 时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由 0.02 变为 0.03，所以 H2S 的转化率增大。α2>α1；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应 方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为 吸热反应，故△H>0；③A．增大 H2S 的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗 量，所以 H2S 转化率降低，A 错误；B．增大 CO2 的浓度，平衡正向移动，使更多的 H2S 反应，所以 H2S 转化率增大，B 正确；C．COS 是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S 转化率降低，C 错 误；D．N2 是与反应体系无关的气体，充入 N2，不能使化学平衡发生移动，所以对 H2S 转化率无影响， D 错误。答案选 B。 (二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题 中每科任选一题作答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所 做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。 如果多做,则每学科按所做的第一小题计分。 35．【化学—选修 3：物质结构与性质】（15 分） 32 2 2 2 2 2 (COS) (H O) (COS) (H O) 0.01 0.01 2.8 10(H S) c(CO ) (H S) (CO ) (0.40 0.01)(0.10 0.01) c c n nK c n n −⋅ ⋅ ×= = = = ×⋅ ⋅ − −铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某 FexNy 的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参 与。 （1）Fe3+基态核外电子排布式为____________________。 （2）丙酮( )分子中碳原子轨道的杂化类型是_______________，1 mol 丙酮分子中含 有 σ 键的数目为______________。 （3）C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为________________。 （4）乙醇的沸点高于丙酮，这是因为____________________。 （5）某 FexNy 的晶胞如题 21 图−1 所示，Cu 可以完全替代该晶体中 a 位置 Fe 或者 b 位置 Fe，形成 Cu 替代型产物 Fe(x−n) CunNy。FexNy 转化为两种 Cu 替代型产物的能量变化如题 21 图−2 所示，其中更稳 定的 Cu 替代型产物的化学式为___________。 【答案】（1）3d5 或 1s22s22p63s23p63d5 （2）sp2 和 sp3 9 mol （3）H