全国1卷2021届高三第二次模拟考试卷化学（一）（Word版附答案）

2021 届高三第二次模拟考试卷 化 学（一） 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Mn 55 Ba 137 一、选择题（每小题 6 分，共 42 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。） 7．化学与环境、科学、技术密切相关。下列有关说法中正确的是 A．华为首款 5G 手机搭载了智能的 7nm 制程 SoC 麒麟 980 芯片，此芯片主要成分是二氧化硅 B．用于制作 N95 型口罩的“熔喷布”主要原料是聚丙烯，聚丙烯的分子长链上无支链 C．国产飞机 C919 用到的氮化硅陶瓷是传统有机非金属材料 D．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 8．一种形状像蝴蝶结的有机分子 Bowtiediene，其形状和结构如图所示，下列有关该分子的说法中 错误的是 A．生成 1mol C5H12 至少需要 4mol H2 B．该分子中所有碳原子在同一平面内 C．三氯代物只有一种 D．与其互为同分异构体，且只含碳碳三键的链烃有两种 9．四溴化钛（TiBr4）可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂，常温下为橙黄色固体，熔点：38.3℃， 沸点 233.5℃，具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应 TiO2+C+2Br2=====高温 TiBr4+CO2 来制备 TiBr4，装置如图所示。下列说法错误的是 A．开始反应时，活塞的状态为 K1 关闭，K2，K3 打开 B．为防止连接管堵塞，反应过程中需微热连接管 C．为达到实验目的，a 应连接盛有 NaOH 溶液的洗气装置 D．反应结束后继续通入 CO2 排出装置中残留的四溴化钛及溴蒸气 10．短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，Y 与 W 同族，W 的核电荷数是 Y 的两倍，四 种元素组成的一种化合物如图所示。下列说法一定正确的是 A．简单离子半径：Z＞W＞Y＞X B．最简单氢化物的稳定性：W＞Y C．X 与 Z 可形成离子化合物 ZX D．W 的氧化物对应的水化物为强酸 11．MOF 衍生碳纳米棒封装的氧化铋催化剂对 CO2 电化学法制取 HCOOH 具有快速高效的选择性。 其原理图如图，下列有关说法正确的是 A．该方法可有效消除 CO2 对大气造成的污染 B．该电极应与电源的正极相连 C．该电极反应式为：CO2-2e−+2H+=HCOOH D．选择使用其他催化剂可能得到 HCHO 或 CH3OH 等产物 12．一种用电催化 N2 还原法制取 NH3 的反应机理如图所示，其中*表示吸附在催化剂表面的物种。 下列说法正确的是 此 卷 只 装 订 不 密 封 班 级 姓 名 准 考 证 号 考 场 号 座 位 号 A．两个氮原子上的加氢过程是分步进行的 B．析氢反应（H++H+→H2）不会影响 NH3 的合成 C．NH3 从催化剂表而脱附不利于 NH3 的合成 D．电催化法是一步即能把 N2 还原为 NH3 的高效还原法 13 ． 25℃ 时 ， 在 20mL 0.1mol·L−1 一 元 弱酸 HA 溶 液 中滴 加 0.1mol·L−1 NaOH 溶 液 ，溶 液 中 1g[c(A−)/c(HA)]与 pH 关系如图所示。下列说法正确的是 A．A 点对应溶液中：c(OH−)＞c(H+) B．25℃时，HA 电离常数的数量级为 10−5 C．B 点对应的 NaOH 溶液体积小于 10mL D．对 C 点溶液加热(不考虑挥发)，则 - - (A ) (HA) (OH ) c c c 增大 二、非选择题（共 58 分） （一）必做题 26．过氧化尿素的化学式为 CO(NH2)2·H2O2，是过氧化氢和尿素的加合物，外观为白色针状晶体， 无毒无味，热分解温度为 45℃，易溶于水和乙醇，熔点 75-85℃，其水溶液兼有尿素和过氧化氢 的性质，具有活性氧含量高、稳定性好等特点，被广泛用于医药、纺织领域。已知尿素与 KMnO4 溶液、NaOH 溶液都不反应。 I．合成过氧化尿素的流程及反应器的示意图如下： 回答下列问题： (1)图 1 中分离操作的名称为_______，图 2 中反应器的名称是_______。 (2)过氧化尿素是尿素分子与过氧化氢分子之间通过_________(填字母)结合形成的。 A．氢键 B．共价键 C．离子键 D．化学键 反应器中发生反应的化学方程式为____________。 (3)工业生产中，除向反应釜中投料反应物过氧化氢、工业尿素(含少量杂质铁、铜等离子)外，添 加稳定剂可以提高产品的稳定性。不加稳定剂导致产品稳定率差的原因是 。 (4)活性氧含量的高低直接决定产品的质量，合格产品中活性氧的含量≥16%(相当于其中含 H2O2 34%)。为了确定所得产品合格与否，质检员称取干燥样品 2.500g，溶解于水，在 250mL 容量瓶中 定容，准确量取其中 25.00mL 溶液于锥形瓶中，加入 1mL 6mol/L H2SO4，然后用 0.1000mol/L KMnO4 标准溶液滴定样品中的 H2O2，三次滴定平均消耗 KMnO4 溶液 8.000mL。 ①达到滴定终点的现象是____________。 ②根据滴定结果确定产品质量_________(填“合格”或“不合格”)，活性氧的质量分数为___。 II．过氧化尿素的性质探究： (5)过氧化尿素的催化分解实验：在试管中加入 0.1g 产品、少量水及二氧化锰，用火柴余烬检验 生成气体，可观察到火柴复燃。实验中加入二氧化锰的量一定要少(固体控制在小米粒大小)的原因 是：_________。 (6)测定过氧化尿素溶液的酸碱性：在试管中加入 1mL 6mol/L NaOH 溶液、1mL 过氧化尿素溶液 和 2mL 无水乙醇，振荡试管。测得 pH 约为 6，并观察到有白色的胶状沉淀生成，该沉淀为生成的 NaHO2 在乙醇中析出。写出该反应的化学方程式：_____________________。 27．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)广泛用于化工、造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝(Na2SO4·10H2O)、 H2O2 等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如下： 已知 2CrO2−4 +2H+=Cr2O2−7 +H2O，pH 小于 5 时几乎均以 Cr2O 2−7 形式存在，pH 大于 8.5 时几乎均 以 CrO2−4 形式存在。 回答下列问题： (1)Na2CrO4 中 Cr 元素的化合价为_________________。 (2)Ksp(CaCrO4)___(填“＞”或“＜”)Ksp(CaSO4)。 (3)流程中循环物质 X 为_______________________(填化学式)。 (4)步骤 II 中发生反应的化学方程式为____________________________________。 (5)步骤 I 一 III 是为了制得纯碱，从环境保护的角度看，可能的不足之处是__________________。 (6)步骤 V 合成时，加入 95%的乙醇的目的是_______________________________。 (7)测定产品活性氧的实验步骤如下：准确称取 mg 产品，用硫酸溶解后，用 c mol·L−1 的 KMnO4 标准溶液滴定至终点，消耗 KMnO4 标准溶液 V mL。 ①滴定到终点时，溶液呈___(填“无色”或“浅红色”)。 ②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之 比。该实验测得的产品中活性氧为___________________(列出计算表达式)。 28．二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟氯代烷作制冷剂，利用水煤气合成二甲醚的三步反应 如下： 2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol−1 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5kJ·mol−1 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3kJ·mol−1 请回答下列问题。 (1)由 H2 和 CO 直接制备二甲醚的总反应：3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________。 一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高 CO 的平衡转化率，可以采取的措施有 ________（填字母代号）。 a．高温高压 b．加入催化剂 c．分离出 CO2 d．增加 CO 的量 e．分离出二甲醚 (2)某温度下反应 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数为 400。此温度下，在密闭容 器中加入 CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O 浓度/（mol·L−1） 0.44 0.6 0.6 ①比较此时正、逆反应速率的大小：v 正___（填“＞”“＜”或“=”）v 逆。 ②若加入 CH3OH 后，经 10min 反应达到平衡，此时 c（CH3OH）=________，该时间段内 v（CH3OH） =________。 (3)有研究者在催化剂（含 Cu—Zn—Al—O 和 Al2O3）、压强为 5.0MPa 的条件下，在相同时间内 测得 CH3OCH3 产率随温度变化的曲线如图甲所示。其中 CH3OCH3 产率随温度升高而降低的原因可 能是_____________________________________。 (4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度高等优点，可用于电化学降解治理水中 硝酸盐的污染。电化学降解 NO −3的原理如图乙所示。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极 反应式为____________________；若电解过程中转移了 2mol 电子，则阳极室减少的质量为 _________g。 （二）选做题（从给出的两题中任选一道作答，多做则按第一题计分，共 15 分） 35．【选修 3——物质的性质与结构】 元素的性质与原子结构、元素在周期表中的位置有着密切的关系。回答下列问题： （1）如图表示某短周期元素 X 的前五级电离能（I）的对数值，试推测并写出 X 的元素符号___。 （2）化合物甲与 SO2 所含元素种类相同，两者互为等电子体，请写出甲的化学式_______，甲 分子中心原子的杂化类型是_______。 （3）配位化学创始人维尔纳发现，将 1mol CoCl3·5NH3（紫红色）和 1mol CoCl3·4NH3（绿色） 溶于水，加入 AgNO3 溶液，立即沉淀的 AgCl 分别为 2mo1 1mol。则紫红色配合物中配离子的化学 式为____________________，绿色配合物中 Co 的配位数为__________。 （4）某稀土元素 M 的氧化物晶体为立方晶胞，其结构如图所示，图中小球代表氧离子，大球代 表 M 离子。 ①写出该氧化物的化学式_________________。 ②己知该晶体密度为ρ g·cm−3，晶胞参数为 a nm，NA 为阿伏加德罗常数的值。则 M 的相对原子 质量 Mr=___（用含ρ、a 等的代数式表示）； ③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例 如图中原子 1（M 原子）的坐标为（ 1 4 ，1 4 ，3 4 ），则原子 2(M 原子）的坐标为_________________。 36．【选修 5——有机化学基础】 氟他胺 G 是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃 A 制备 G 的合成路线如图： 请回答下列问题： （1）A 的化学名称为________；C 中官能团的名称是___________。 （2）③的反应试剂和反应条件分别是_________，该反应类型是_________。 （3）T(C7H7NO2)是 E 在碱性条件下的水解产物的酸化产物，同时符合下列条件的 T 的同分异构 体有_____种。其中核磁共振氢谱上有 4 组峰且峰面积比为 1∶2∶2∶2 的物质的结构简式为 __________。 ①—NH2 直接连在苯环上②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体 （4）参照上述合成路线，以 CH3CH2COCl 和 为原料，经三步合成某化工产 品 的路线为______________________(其他无机试剂任)。 化学答案 7. 【答案】D 【解析】A．芯片的成分是单质硅，不是二氧化硅，二氧化硅是光导纤维，故 A 错误；B．合 成聚丙烯的单体为 CH2=CH—CH3，聚丙烯的结构可表示为 ，聚丙烯的分子 长链上有支链—CH3，故 B 错误；C．氮化硅陶瓷属于无机物，是新型无机非金属材料，不是 传统有机非金属材料，故 C 错误；D．侯氏制碱法是将 CO2、NH3 通入饱和 NaCl 溶液中，发 生以下反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，其中 NaHCO3 溶解度最小，故有 NaHCO3 的晶体析出，故 D 正确；答案为 D。 8. 【答案】B 【解析】有机物含有 2 个碳碳双键，可发生加成、加聚和氧化反应，结合烯烃、甲烷的结 构特点解答。A．由结构式可知分子中含有 5 个 C，4 个 H 原子，则分子式为 C5H4，根据不 饱和度的规律可知，该分子内含 4 个不饱和度，因此要生成 1mol C5H12 至少需要 4mol H2，A 项正确；B．分子中含有 饱和碳原子，中心碳原子与顶点上的 4 个碳原子形成 4 个共价单 键，应是四面体构型，则分子中四个碳原子不可能在同一平面上，B 项错误；C．依据等效氢 思想与物质的对称性可以看出，该分子的三氯代物与一氯代物等效，只有一种，C 项正确；D．分 子式为 C5H4，只含碳碳叁键的链烃有 CH≡C-CH2-C≡CH 或 CH≡C-C≡C-CH3 这 2 种同分异构体， D 项正确；答案选 B。 9. 【答案】C 【解析】A．反应开始时，将活塞 K1 关闭，打开 K2、K3，可以将 CO2 通入到液溴中将 Br2 单质带出，A 正确；B．四溴化钛的熔点为 38.3℃，反应过程中导管温度过低，四溴化钛容易 凝固，堵塞导管，B 正确；C．为了达到实验目的，不让生成的四溴化钛水解，a 应该连接四 氯化碳吸收多余的 Br2，C 错误；D．反应结束后将活塞 K2、K3 关闭，打开 K1，继续通入一 定时间的 CO2，有助于将装置中的四溴化钛和溴单质排出，D 正确；故选 C。 10. 【答案】C 【解析】根据以上分析可知 X、Y、Z、W 分别是 H、O、NA.S。A.根据分析，四种简单 离子半径的大小为 2- 2- + +S >O >Na >H ，A 项错误；元素的非金属性越强，其简单氢化物的热 稳定性越强，氧的非金属性强于硫，最简单氢化物的稳定性：W＜Y，B 项错误；氢和 Na 可 以形成氢化钠，这是一种金属氢化物，C 项正确；硫只有最高价氧化物对应的水化物（硫酸） 才是强酸，二氧化硫对应的水化物（亚硫酸）是一种弱酸，D 项错误；答案选 C。 11. 【答案】D 【解析】A．大气污染物主要是指二氧化硫，二氧化氮等氮硫氧化物，颗粒悬浮物等。空 气成分中含有二氧化碳，不能把二氧化碳叫做大气污染物，只能说是造成温室效应的气体， 故 A 错误；B．根据图示，二氧化碳通过该电极转化为 HCOOH，HCOOH 中 C 元素的化合价 为+2 价，在转化过程中碳元素化合价由+4 价变为+2 价，化合价降低，得电子，发生还原反 应，若该装置为电解池，则碳纳米棒作阴极，电解池的阴极与电源的负极相连，故 B 错误； C．根据 B 项分析，二氧化碳在该电极上得电子，发生还原反应转化为 HCOOH，故 C 错误； D．不同的催化剂对反应的选择性不同，若选择使用其他催化剂导致二氧化碳生成 HCOOH 的选择性降低，可能得到 HCHO 或 CH3OH 等产物，故 D 正确。 12. 【答案】A 【解析】A．从图中可以看出，两个氮原子上加氢的过程是分步的，通过四步反应来的， 第一步是生成*NNH，第二部是生成*NHNH，第三步是生成*NHNH2，第四步是生成*NH2NH2， A 正确；B．析氢过程中，由于参加反应的 H 减少，参加反应的反应减少，影响 NH3 的合成， B 错误；C．NH3 从催化剂表面脱附是减少生成物浓度，会使平衡向右移动，有利于 NH3 的合 成，C 错误；D．从图中可以看出，电催化方法是多步反应，D 错误；故选 A。 13. 【答案】C 【解析】A．据图可知 A 点对应溶液 pH