北京市门头沟区2022届高三一模化学试题

试卷更新日期：2022-04-15 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 第24届冬季奥林匹克运动会在北京市和张家口市成功举办。下列不属于化学变化的是（）

A	B	C	D

冬奥场馆使用CO₂跨临界直接制冰(“水立方”场馆中的水冰转换)	北京冬奥会菜单上有678道菜，其中工作人员对食材进行的煎、炒、烹、炸过程	冬奥会开幕式中火炬“飞扬”中氢燃料的燃烧	冬奥会上采用紫外杀菌技术使蛋白质变性

A、A B、B C、C D、D

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2. 下列化学用语或表示不正确的是（）

A、甲基的电子式： B、乙烯的分子结构模型： C、中子数为18的氯原子： $_{17}^{35}$ Cl D、基态Cr的电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²

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3. 下列表述不正确的是（）

A、原子轨道能量：1s<2s<3s<4s B、M电子层存在3个能级、9个原子轨道 C、4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 D、同一周期，碱金属元素的第一电离能最小，最容易失电子

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4. 将H₂S和空气的混合气体通入FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列叙述不正确的是（）

A、H₂S和空气通过上述循环的目的是降低活化能，提高总反应速率 B、在转化过程中能循环利用的物质是FeCl₃和CuCl₂ C、该过程的总反应式为：2H₂S+O₂ $\begin{array}{l} \underline{\underline{催化剂}} \end{array}$ 2H₂O+2S↓ D、若有1molH₂S发生图示转化的同时消耗O₂为0.4mol，则混合液中Fe³⁺浓度增大

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5. 下列装置能达到相应实验目的的是（）
去除CO₂中少量HCl
制取氯气
分离酒精和水
收集NO₂
A
B
C
D

A、A B、B C、C D、D

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6. 设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、1L0.2mol·L^-1NH₄Cl溶液中，NH $_{4}^{+}$ 的数目为0.2N_A B、标准状况下，11.2LCCl₄含共用电子对数为2N_A C、24g正丁烷和5g异丁烷的混合物中含共价键数目为6.5N_A D、等质量的O₂和O₃中，所含电子数之比为2∶3

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7. 近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂，如图为其电催化固氮的机理示意图。以下关于该电催化机理过程的描述不正确的是（）

A、反应在酸性条件下进行 B、反应过程涉及N₂的氧化反应 C、1个N₂分子反应生成2个NH₃分子 D、反应分多步进行，中间产物为几种不同的氮氢化物

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8. 下列用于解释实验事实的离子方程式不正确的是（）

A、酚酞滴入碳酸钠溶液中，溶液变红色：CO $_{3}^{2 -}$ +2H₂O $\underset{}{⇌}$ H₂CO₃+2OH^- B、向NaHCO₃溶液中加入少量澄清石灰水，有白色沉淀生成：2HCO $_{3}^{-}$ +Ca²⁺+2OH^-=CaCO₃↓+CO $_{3}^{2 -}$ +2H₂O C、FeSO₄溶液滴入溴水中，溴水颜色变浅：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^- D、苯酚钠溶液中通入少量CO₂气体，溶液变浑浊：C₆H₅O^-+CO₂+H₂O=C₆H₅OH+HCO $_{3}^{-}$

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9. 已知[Co(H₂O)₆]²⁺呈粉红色、[CoCl₄]^2—呈蓝色、[ZnCl₄]^2—为无色。现将CoCl₂溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：[Co(H₂O)₆]²⁺+4Cl^— $\overset{}{⇌}$ [CoCl₄]^2—+6H₂O △H，将该溶液分为三份做实验，溶液的颜色变化如表：
装置
序号
操作
现象
①
将试管置于冰水浴中
溶液均呈粉红色
②
加水稀释
③
加少量ZnCl₂固体
以下结论和解释正确的是（）

A、等物质的量的[Co(H₂O)₆]²⁺和[CoCl₄]^2—中σ键数之比为3：2 B、由实验①可知：△H<0，由实验②可推知加水稀释，浓度熵Q<K，平衡逆向移动 C、由实验③可知：Zn²⁺络合Cl^—能力比Co²⁺络合Cl^—能力弱 D、实验①②③可知：配合物的形成与温度、配体的浓度及配体的种类等有关

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10. 工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH₃OH(g)+CO(g) $\overset{}{⇌}$ HCOOCH₃(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH₃OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是（）

A、反应速率v_b>v_d B、由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜 C、向该容器中充入N₂ ， CH₃OH的转化率增大 D、d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，是因为该反应是吸热反应，升高温度反应正向移动

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11. 高聚物A在生物医学上有广泛应用。以N—乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸β—羟乙酯(HEMA)为原料合成路线如图：
下列说法正确的是（）

A、HEMA具有顺反异构 B、1mol高聚物A可以与2molNaOH反应 C、NVP分子式为C₆H₉NO D、HEMA和NVP通过缩聚反应生成高聚物A

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12. 下表中的实验操作能达到实验目的或能得出相应结论的是（）

选项	实验操作	实验目的或结论
A	向2mL0.1mol·L^-1MgCl₂溶液中加入5mL0.1mol·L^-1NaOH溶液，出现白色沉淀后，继续滴入几滴FeCl₃浓溶液，静置，出现红褐色沉淀	相同温度下，Fe(OH)₃比Mg(OH)₂更难溶
B	向某溶液中滴加少量KSCN溶液，无现象，再滴加几滴新制氯水，溶液变红	该溶液中含有Fe²⁺
C	向BaCl₂溶液中通入SO₂和X气体，产生白色沉淀	气体X一定具有强氧化性
D	室温下，用pH试纸测得：0.1mol·L^-1Na₂SO₃溶液pH约为10，0.1mol·L^-1NaHSO₃溶液pH约为5	HSO $_{3}^{-}$ 结合H⁺的能力比SO $_{3}^{2 -}$ 的强

A、A B、B C、C D、D

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13. 在实验室中以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、Fe₂O₃、CoO、BaO和SiO₂)为原料制备Ni_xO_y和CoCO₃的工艺流程如图。
下列说法不正确的是（）

A、“滤渣I”中含硅和钡元素 B、“氧化”“调pH”时均需要加过量的试剂 C、“沉钴”过程发生的反应为Co²⁺+2HCO $_{3}^{-}$ =CoCO₃↓+CO₂↑+H₂O D、“沉钴”时，若c(Co²⁺)=0.02mol·L^-1 ，为了防止沉钴时生成Co(OH)₂ ，常温下应控制溶液pH<7.5(已知K_sp[Co(OH)₂]=2×10^-15)

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14. 25℃时，向15mL0.1mol·L^-1的NaOH溶液中逐滴滴入0.1mol·L^-1的CH₃COOH溶液，加入CH₃COOH溶液的体积与混合溶液pH的关系如图所示(混合过程中忽略溶液体积变化)。下列分析不正确的是（）

A、c点对应溶液中， $\frac{c (N a^{+}) \cdot c (H^{+})}{c (O H^{-}) \cdot c (C H_{3} C O O^{-})}$ =1 B、b点与c点所示溶液中水的电离程度：b>c C、a点溶液中：c(Na⁺)＞c(OH^-)＞c(CH₃COO^-)＞c(H⁺) D、b点对应的溶液中c(CH₃COO^-)+c(CH₃COOH)=0.1mol·L^-1

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二、综合题

15. CO₂的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。由CO₂合成甲醇是CO₂资源化利用的重要方法。

(1)、Ⅰ.合成甲醇
由CO₂催化加氢合成甲醇。

①一定条件下，由CO₂和H₂制备甲醇的过程中有下列反应：

反应1：CO₂(g)+H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g)+H₂O(g) △H₁

反应2：CO(g)+2H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CH₃OH(g) △H₂

反应3：CO₂(g)+3H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₃

其对应的平衡常数分别为K₁、K₂、K₃ ，它们随温度变化的曲线如图所示。

①则△H₂△H₃(填“>”“<”或“=”)。

②对于上述CO₂加氢合成CH₃OH的反应体系，下列说法不正确的是(填字母)。

a．增大初始投料比 $\frac{n (C O_{2})}{n (H_{2})}$ ，有利于提高CO₂的转化率

b．当气体的平均摩尔质量保持不变时，说明反应体系已达平衡

c．体系达平衡后，若压缩容器体积，则反应1平衡不移动，反应3平衡正向移动

d．选用合适的催化剂可以提高反应3中CO₂的平衡转化率

(2)、电化学原理将CO₂转化为甲醇。
在光电催化条件下可以高效地将CO₂和H₂O转化为甲醇，从电极反应的角度分析：

①甲醇在(填“阴”或“阳”)极生成；

②氧化反应为。

(3)、Ⅱ.甲醇是重要的化工原料，也可用作甲醇燃料电池。以稀硫酸为电解质溶液，甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

该电池工作时，c口通入的物质是。

(4)、该电池负极的电极反应式是。

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16. 碳酸二甲酯( )是一种环保性能优异，用途广泛的化工原料，其合成方法有多种。

(1)、Ⅰ.在催化剂作用下由CO₂制备碳酸二甲酯的过程如图：
尿素中N的第一电离能比O的高，原因是：
①O失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，因而电离能较低；
②。

(2)、下列关于氨气的叙述不正确的是(填字母)。
a．NH₃的键角小于CH₄的键角，是因为NH₃的中心原子上孤电子对有较大斥力
b．NH₃极易溶解在水中，只因氨分子与水分子间形成了氢键
c．NH₃的沸点比PH₃的高，是因为N—H的键能比P—H的大

(3)、Ⅱ.在CeO₂—ZrO₂固溶体的催化体系中也能将CO₂转化为碳酸二甲酯。
氧化锆(化学式为ZrO₂)晶胞结构如图所示，Zr⁴⁺在晶胞中的配位数是，若该晶胞的密度为ρg·cm^-3 ，用N_A表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是cm³(列出计算式)。(氧化锆的摩尔质量M=123g·mol^-1)

(4)、Ce、Zr、Mn和Fe都是过渡金属元素，Mn与Fe两元素的部分电离能如表所示。
元素
电离能(kJ·mol^-1)
I₁
I₂
I₃
Mn
717
1509
3248
Fe
759
1561
2957
①铁元素位于元素周期表族，属于区。
②比较两元素的I₂、I₃可知，气态Mn^2＋再失去1个电子比气态Fe^2＋再失去1个电子更难，请从原子结构分析原因。

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17. 我国科学家发现化合物J对消除由蜈蚣叮咬产生的严重临床症状有良好效果。J的两条合成路线如图所示。
已知：ⅰ.R—NH₂ $\overset{N_{2} H_{4}}{\to}$ R—NH₂(R代表烃基)
ⅱ.—NH₂易被氧化
回答下列问题：

(1)、A中官能团有：硝基和。

(2)、D→E的化学方程式是。F的结构简式是。

(3)、反应中的作用。

(4)、B有多种同分异构体，写出任意一种同时满足下列条件的M的结构简式是。
①含有—NO₂的芳香族化合物
②能发生水解反应且水解产物之一含有醛基
③苯环上一氯代物有两种

(5)、G→H的反应类型是。

(6)、I→J的反应还可能有副产物，请写出其中一种的结构简式。

(7)、苯胺()和乙二酸(HOOC—COOH)为起始原料，可以制备。选用必要的试剂完成合成路线。

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18. 废弃的锂离子电池中含有大量Co、Ni、Mn、Cu、Al等金属元素，需回收处理。柠檬酸因具有酸性和较好的络合性，可用于浸出金属离子并得到柠檬酸浸出液，下列是某小组研究从柠檬酸浸出液中去除铜的方法。

(1)、方法一：调pH去除铜
资料1：金属离子沉淀的pH

Al(OH)₃
Cu(OH)₂
Ni(OH)₂
Co(OH)₂
Mn(OH)₂
开始沉淀pH
3.53
4.91
6.88
7.40
8.14
完全沉淀pH
4.89
6.67
8.87
9.39
10.14
由数据分析，甲同学提出可以控制溶液pH至去除溶液中铜离子。

(2)、设计实验，测得不同pH下铜的沉淀率如表。
pH
5
8
10
12
铜的沉淀率
2.3
7.2
9.8
12
由数据分析pH=12时铜的沉淀率为12%，远小于理论分析结果，分析可能原因。
结论：不可以通过调pH去除铜。

(3)、方法二：还原法去除铜
资料2：抗坏血酸(C₆H₈O₆)具有较强的还原性，氧化后为脱氢抗坏血酸(C₆H₆O₆)；受热易分解。
向柠檬酸浸出液中加入抗坏血酸能有效的将Cu²⁺还原成金属Cu。某实验小组研究了相同条件下，pH、反应时间和温度分别对Cu沉淀率的影响。
依据图1和图2，判断沉淀铜选择最佳pH为，理由是。

(4)、从图3可以看出，随着温度的升高，相同时间内Cu的沉淀率先逐渐增加，在80℃时达到最高点，后略有下降。分析原因。

(5)、由上述实验可知：抗坏血酸还原铜离子可能存在的路径，。(用离子方程式表示)
结论：可以通过还原法去除铜。

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19. 某实验小组探究Mn²⁺的检测方法。

查阅资料：Mn²⁺的稀溶液几乎无色，在酸性介质中，S₂O $_{8}^{2 -}$ 能将Mn²⁺氧化成MnO $_{4}^{-}$ 。

(1)、资料中检测Mn²⁺方法的反应为(用离子方程式表示)。

甲同学设计实验如表。

序号	实验操作	实验现象
Ⅰ	向1mL0.002mol·L^-1MnSO₄溶液中滴入3滴3mol·L^-1H₂SO₄溶液并加入一粒米大的K₂S₂O₈固体	5min无明显现象

(2)、实验Ⅰ并未观察到预期现象，查阅资料，并进行以下实验。

序号	实验操作	实验现象
Ⅱ	向1mL0.002mol·L^-1MnSO₄溶液中滴入3滴3mol·L^-1H₂SO₄溶液并加入一粒米大的K₂S₂O₈固体，加热至沸腾	溶液变棕黄色，1min后出现紫红色
Ⅲ	向1mL0.002mol·L^-1MnSO₄溶液中滴入3滴3mol·L^-1H₂SO₄溶液并加入一粒米大的K₂S₂O₈固体，再滴入2滴0.1mol·L^-1AgNO₃溶液	溶液变棕黄色，5min出现紫红色
Ⅳ	向1mL0.05mol·L^-1MnSO₄溶液中滴入3滴3mol·L^-1H₂SO₄溶液并加入一粒米大的K₂S₂O₈固体，加热至沸腾	迅速生成棕黑色沉淀

①对比实验Ⅱ、Ⅲ，推测实验Ⅰ无明显现象的原因。

②解释实验Ⅱ、Ⅲ中溶液变棕黄色的原因。

③结合离子方程式解释实验Ⅳ中产生棕黑色沉淀的原因。

(3)、乙同学继续设计实验

序号	实验操作	实验现象
V	向1mL0.002mol·L^-1MnSO₄溶液中滴入3滴3mol·L^-1H₂SO₄溶液并加入一粒米大的K₂S₂O₈固体+ ，微热	1min后出现紫红色

完成表格中空白处。

(4)、总结：探究Mn²⁺的检测方法需要考虑的因素有。

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去除CO₂中少量HCl	制取氯气	分离酒精和水	收集NO₂

A	B	C	D

装置	序号	操作	现象
	①	将试管置于冰水浴中	溶液均呈粉红色
	②	加水稀释
	③	加少量ZnCl₂固体

元素	电离能(kJ·mol^-1)
元素	I₁	I₂	I₃
Mn	717	1509	3248
Fe	759	1561	2957

	Al(OH)₃	Cu(OH)₂	Ni(OH)₂	Co(OH)₂	Mn(OH)₂
开始沉淀pH	3.53	4.91	6.88	7.40	8.14
完全沉淀pH	4.89	6.67	8.87	9.39	10.14

pH	5	8	10	12
铜的沉淀率	2.3	7.2	9.8	12