山西省太原市2023-2024学年高三上学期期末学业诊断化学试卷

试卷更新日期：2024-03-21 类型：期末考试

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一、选择题：本题包括18小题，第1～11小题每小题2分，第12～18小题每小题3分，共43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.请将正确选项的序号填入答案栏内.

1. 2023年中国航天大会的主题是“格物致知，叩问苍穹”.下列关于神舟飞船所用材料说法正确的是（）

A、飞船返回舱外表使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 B、制作发动机喷管套筒使用了碳纤维，碳纤维属于有机高分子材料 C、发射飞船的新一代运载火箭使用液氧煤油发动机，煤油是烃的混合物 D、“神舟十七号”使用砷化镓（ $G a A s$ ）太阳能电池，供电时砷化镓发生氧化还原反应

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2. 下列关于化工生产的说法，错误的是（）

A、工业上可用硫为原料生产硫酸 B、工业上用 $N a_{2} O$ 和水反应制备 $N a O H$ C、工业上用石油裂解法制备乙烯 D、工业上将氯气通入冷的 $N a O H$ 溶液制备“84”消毒液

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3. 下列化学用语表示正确的是（）

A、次氯酸的电子式： $H ： {C l}_{\cdot \cdot}^{\cdot \cdot} ： O_{\cdot \cdot}^{\cdot \cdot} ：$ B、 $C O_{2}$ 的球棍模型： C、乙酸甲酯的结构简式： $C H_{3} C O O C H_{3}$ D、2-甲基戊烷的键线式：

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4. 工业合成氰化氢 $(H - C \equiv N)$ 的一种反应原理为： $C H_{4} + N H_{3} = H C N + 3 H_{2}$ .利用下列相关化学键的键能数据，估算该反应的 $Δ H$ 约为（）
化学键
$C - H$
$N - H$
$C \equiv N$
$H - H$
键能 $/ (k J \cdot m o l^{- 1})$
414
389
896
436

A、 $+ 205 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、 $- 205 k J \cdot m o l^{- 1}$ C、 $+ 529 k J \cdot m o l^{- 1}$ D、 $- 529 k J \cdot m o l^{- 1}$

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5. 关于 $C H_{3} O H$ 、 $N_{2} H_{4}$ 和 ${(C H_{3})}_{2} N N H_{2}$ 的结构与性质，下列说法错误的是（）

A、 $C H_{3} O H$ 为极性分子 B、 $N_{2} H_{4}$ 的空间结构为平面形 C、上述三种物质中均存在分子间氢键 D、 ${(C H_{3})}_{2} N N H_{2}$ 分子中极性键与非极性键的数目之比为 $10 ： 1$

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6. 关于硫的化合物的下列反应中，离子方程式正确的是（）

A、将 $S O_{2}$ 通入 $N a C l O$ 溶液中： $S O_{2} + H_{2} O + C l O^{-} = H C l O + H S O_{3}^{-}$ B、向硫酸铜溶液中加入 $N a H S$ 溶液生成黑色沉淀： $C u^{2 +} + S^{2 -} = C u S ↓$ C、向硫代硫酸钠溶液中加入硫酸： $N a_{2} S_{2} O_{3} + 2 H^{+} = S O_{2} ↑ + S ↓ + H_{2} O + 2 N a^{+}$ D、水垢中的 $C a S O_{4}$ 用 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液处理： $C a S O_{4} (s) + C O_{3}^{2 -} (a q) = C a C O_{3} (s) + S O_{4}^{2 -} (a q)$

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7. 物质结构决定物质的性质，下列性质差异与结构因素匹配正确的是（）

性质差异
结构因素
A
酸性： $H C l < H B r$
非金属性
B
与钠反应的剧烈程度： $H_{2} O > C_{2} H_{5} O H$
羟基的极性
C
键角： $C H_{4} (109 . 5^{∘}) > N H_{3} (107 . 3^{∘})$
中心原子的杂化方式
D
熔点：
晶体类型

A、A B、B C、C D、D

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8. 木质素主要由香豆醇、松柏醇和芥子醇三种单体聚合而成.其中松柏醇的结构如图所示，下列有关松柏醇的说法错误的是（）

A、分子式为 $C_{10} H_{12} O_{3}$ ，且能使 $F e C l_{3}$ 溶液显色 B、能发生加聚反应、酯化反应、还原反应 C、分子中含有手性碳原子 D、碳原子的杂化轨道类型有2种

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9. 下列现象或操作与盐类的水解无关的是（）

A、 $N a H C O_{3}$ 与 $A l_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 两种溶液混合产生大量白色沉淀 B、用柠檬酸除去热水壶中的水垢（主要成分为碳酸钙） C、实验室盛放 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞 D、亚硫酰氯 $(S O C l_{2})$ 与 $A l C l_{3} \cdot 6 H_{2} O$ 混合并加热可得到无水 $A l C l_{3}$

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10. 过二硫酸钾（ $K_{2} S_{2} O_{8}$ ，其中S为+6价）是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂，可通过电解 $K H S O_{4}$ 溶液制备.它在100℃下能发生分解反应： $K_{2} S_{2} O_{8} \to K_{2} S O_{4} + S O_{3} ↑ + O_{2} ↑$ （未配平），设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、 $1 m o l K_{2} S_{2} O_{8}$ 中含有 $- O - O -$ 键的数目为 $N_{A}$ B、 $K_{2} S_{2} O_{8}$ 分解时，每生成 $1 m o l O_{2}$ ，转移 $4 N_{A}$ 个电子 C、标准状况下， $22.4 L S O_{3}$ 含有的原子数为 $4 N_{A}$ D、 $1 m o l K H S O_{4}$ 晶体中的离子总数为 $3 N_{A}$

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11. 关于氮及其化合物，下列实验方案、现象和结论都正确的是（）

	实验方案	现象	结论
A	常温下，将Fe片分别插入稀硝酸和浓硝酸中	一段时间后，前者有气体产生，后者无明显现象	稀硝酸的氧化性强于浓硝酸
B	将 $F e {(N O_{3})}_{2}$ 样品溶于稀硫酸后，滴加 $K S C N$ 溶液	溶液变红	$F e {(N O_{3})}_{2}$ 晶体已氧化变质
C	将某红棕色气体通入淀粉-KI溶液中	溶液变蓝	该气体为 $N O_{2}$
D	向某无色溶液中滴加浓 $N a O H$ 溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口	试纸变蓝	原溶液不一定是铵盐溶液

A、A B、B C、C D、D

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12. 化合物A被广泛用于聚合催化和开环催化中（其结构如图）.已知X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的前20号元素，其中X、W位于同一主族，Y、M原子的最外层电子数相同，下列说法一定正确的是（）

A、电负性： $M > Y > X$ B、氢化物的沸点： $M > Y$ C、该化合物中Z不满足8电子稳定结构 D、Y形成的单质可能是共价晶体，也可能是分子晶体

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13. 下列操作规范且能达到实验目的的是（）
A.利用焰色试验检验固体中是否含有钾元素
B.根据溶液出现乳白色混浊的快慢，推断反应物浓度对反应速率的影响
C.测新制氯水的pH
D.检查装置的气密性

A、A B、B C、C D、D

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14. 乳酸是一种重要的化工原料，可用于制备聚乳酸（PLA）生物可降解性塑料.已知常温下，乳酸的电离常数 $K_{a} = 1.4 \times 1 0^{- 4}$ .下列有关说法正确的是（）

A、乳酸稀溶液加水稀释的过程中，溶液中 $c (O H^{-})$ 减小 B、在乳酸稀溶液中滴加少量盐酸，乳酸的电离平衡逆向移动， $c (H^{+})$ 变小 C、恒温下，在乳酸稀溶液中滴加少量 $N a O H$ 溶液，乳酸的电离常数 $K_{a} > 1.4 \times 1 0^{- 4}$ D、常温下，体积为 $10 m L p H = 3$ 的醋酸溶液和乳酸溶液分别加水稀释至1000mL，若稀释后溶液的pH：醋酸<乳酸，则电离常数：醋酸<乳酸

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15. 一定温度下，大量研究表明 $P t_{12} N i$ 、 $S n_{12} N i$ 、 $C u_{12} N i$ 三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应 $(C H_{4} + C O_{2} ⇌ 2 C O + 2 H_{2})$ ，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的相对能量变化如图所示.下列说法错误的是（）

A、DRM反应中伴随非极性键的断裂和形成 B、 $S n_{12} N i$ 双金属合金团簇具有良好的抗积碳 $(C^{*})$ 作用 C、甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是 $C H_{3}^{*} \to C H_{2}^{*} + H^{*}$ D、 $P t_{12} N i$ 、 $S n_{12} N i$ 、 $C u_{12} N i$ 催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 、 $v_{3}$ ，则 $v_{1} > v_{3} > v_{2}$

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16. 我国科学家设计了一种由肼 $(N_{2} H_{4})$ 制取氢气、海水脱盐以及处理工业废水的电化学系统，其工作原理如图所示.下列说法错误的是（）

A、电极X上发生还原反应，生成1mol气体时转移2mol电子 B、处理含肼碱性废水的电极反应为 $N_{2} H_{4} - 4 e^{-} + 4 O H^{-} = N_{2} ↑ + 4 H_{2} O$ C、a膜为阴离子选择性膜，b膜为阳离子选择性膜 D、若不考虑其他副反应的发生，同温同压下阴阳两极生成气体的体积比为2：1

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17. 甲醇 $(C H_{3} O H)$ 是一种重要的有机化工原料，可用于制取甲醚 $(C H_{3} O C H_{3})$ .在3个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应： $2 C H_{3} O H (g) ⇌ C H_{3} O C H_{3} (g) + H_{2} O (g)$ .下列说法正确的是（）
容器编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
$C H_{3} O H (g)$
$C H_{3} O C H_{3} (g)$
$H_{2} O (g)$
Ⅰ
387
0.2
0.08
0.08
Ⅱ
387
0.4

Ⅲ
207
0.2
0.09
0.09

A、该反应的 $Δ H > 0$ B、达到平衡时，容器Ⅰ中的 $C H_{3} O H$ 体积分数比容器Ⅱ中的小 C、若容器Ⅲ中反应达到平衡所需时间为 $t m i n$ ，则用甲醇浓度变化表示 $t m i n$ 内的平均反应速率 $v (C H_{3} O H) = 0.18 / t m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ D、若在387℃，某时刻混合物的浓度分别为 $C H_{3} O H 0.10 m o l \cdot L^{- 1}$ 、 $C H_{3} O C H_{3} 0.15 m o l \cdot L^{- 1}$ 和 $H_{2} O (g) 0.10 m o l \cdot L^{- 1}$ ，则该反应逆向进行

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18. 室温下，用 $0.10 m o l \cdot L^{- 1}$ 二元强碱 $M O H$ 溶液滴定 $10.00 m L 0.10 m o l \cdot L^{- 1}$ 二元酸 $H_{2} A$ 溶液所得滴定曲线如图（溶液混合后体积变化忽略不计）.已知： $p K_{a} = - l g K_{a}$ （ $K_{a}$ 表示弱酸的电离常数），25℃时， $p K_{a 1} (H_{2} A) = 0.54$ ， $p K_{a 2} (H_{2} A) = 3.58$ ，下列说法错误的是（）

A、水的电离程度：点③所示溶液>点⑤所示溶液 B、点④所示溶液中： $c (H A^{-}) + c (H_{2} A) + c (A^{2 -}) = 0.04 m o l \cdot L^{- 1}$ C、点②所示溶液中： $c (M^{+}) < c (H A^{-}) + 2 c (A^{2 -})$ D、若点①所示溶液的 $p H = a$ ，且只考虑 $H_{2} A$ 第一步电离出的 $H^{+}$ ，则第一步电离的电离度 $[\frac{c (H A^{-})}{c_{总} (H_{2} A)}]$ 约为 $1 0^{1 - a} \times 100 %$

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二、非选择题：本题包括4小题，共57分.

19. 某冶炼厂电解精炼铜产生的阳极泥经分铜、分金后得到的分银渣中仍含有Pb、Sn、Bi、Sb和极少量的Au、Ag等多种富有经济价值的稀贵金属元素.选择“ $N a O H$ 、 $N a N O_{3}$ 熔融盐法”对分银渣加以利用，回收Sn、Pb元素的部分工艺流程如下：
已知：“滤液①”的主要成分有 $N a_{2} P b O_{2}$ 、 $N a_{2} S n O_{3}$ .
回答下列问题：

(1)、将分银渣“球磨”的目的是.

(2)、滤渣①中所含金属元素主要有.

(3)、写出Sn在“熔炼”时反应的化学方程式：.

(4)、向“含铅溶液”加入 $N a_{2} S$ 可生成PbS，写出该反应的离子方程式：，经处理得到可以循环利用的物质是（填化学式）.

(5)、选取“球磨”后的分银渣，在熔炼温度700℃进行试验，熔炼时间对金属回收率的影响如图所示，“熔炼”选择的合适时间是.

(6)、锡酸钙 $(C a S n O_{3})$ 具有介电性质，晶体属于钙钛矿结构的立方晶系，锡酸钙贮锂材料有着高能量密度、无污染、资源丰富及价格便宜等优点，是极具发展潜力的一种负极材料. $C a S n O_{3}$ 中金属离子与氧离子间的作用力为，该晶体中每个氧离子周围与它最近且距离相等的氧离子有个.若晶胞参数为 $a n m$ ，则晶体密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ （设 $N_{A}$ 表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可）.

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20. “鱼浮灵”是一种常用的化学增氧剂，其主要成分是过碳酸钠 $(2 N a_{2} C O_{3} \cdot 3 H_{2} O_{2})$ ，也被称作“固体双氧水”，具有 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $H_{2} O_{2}$ 的双重性质，50℃开始分解，溶解度随温度的升高而增大，在乙醇中溶解度较低.

(1)、
Ⅰ.过碳酸钠的合成
某学习小组用 $N a_{2} C O_{3}$ 与稳定剂的混合溶液和 $H_{2} O_{2}$ 化合制备过碳酸钠.称取 $2.0 g N a_{2} C O_{3} (s)$ 配制成饱和溶液后加入三颈烧瓶中，加入稳定剂，搅拌使其溶解.接着加入11mL乙醇搅匀，再加入 $30 m L 30 % H_{2} O_{2}$ 溶液搅匀.然后将盛有反应混合物的三颈烧瓶置于冰水浴中，搅拌反应30min，装置如图所示.
仪器X的名称为.反应过程中冰水浴的目的是.

(2)、写出生成过碳酸钠的化学方程式：.

(3)、反应生成物用减压过滤装置抽滤，其优点是.

(4)、为了获得更纯的过碳酸钠固体，最后进行静置、过滤、洗涤、低温烘干，洗涤应选用的试剂是____.

A、热水 B、碳酸钠溶液 C、乙醇

(5)、Ⅱ.过碳酸钠含量的测定
取0.14g过碳酸钠样品和少量二氧化锰倒入气囊Q（Q为弹性良好的气球，气囊内外气压差可忽略，导管内气体体积可忽略不计）中进行测定，装置如下.
下列分析错误的是____.

A、气囊Q中产生的气体主要成分为 $O_{2}$ 、 $C O_{2}$ B、测定气体总体积必须关闭 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ ，打开 $K_{3}$ C、量筒Ⅰ用于测二氧化碳的量，干燥管b中装入碱石灰，量筒Ⅱ用于测氧气的量 D、读完气体总体积后，关闭 $K_{3}$ ，缓缓打开 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ ，可观察到气囊Q慢慢缩小

(6)、若无其他杂质，同温同压下量筒Ⅰ与量筒Ⅱ所测气体的体积比理论值为.若测得量筒Ⅱ中气体的体积为11.2mL（已折算成标准状况），则样品中过碳酸钠的含量为％（保留两位有效数字）.

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21. “低碳经济”已成为全世界科学研究的重要课题， $C O_{2}$ 资源化利用是解决资源和能源短缺、减少碳排放的一种途径.

(1)、方案一：以 $C O_{2}$ 为原料合成乙烯
以 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 催化合成乙烯： $6 H_{2} (g) + 2 C O_{2} (g) ⇌ C H_{2} = C H_{2} (g) + 4 H_{2} O (g) Δ H < 0$ .
在一定压强下，将 $1 m o l C O_{2}$ 和 $3 m o l H_{2}$ 加入1L容积不变的密闭容器中，已知温度对 $C O_{2}$ 的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示，结合图像分析该反应实际反应温度定于250℃的原因可能是.
图1

(2)、方案二：以 $C O_{2}$ 为原料合成甲醇
以 $C O_{2}$ 合成甲醇涉及的反应如下：
反应Ⅰ： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) Δ H_{1}$
反应Ⅱ： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g) Δ H_{2} = + 41.19 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应Ⅲ： $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) Δ H_{3} = - 90.77 k J \cdot m o l^{- 1}$
$Δ H_{1} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ，反应Ⅲ能自发进行的条件是（填“高温”或“低温”）.

(3)、催化剂活化： $I n_{2} O_{3}$ （无活性） $⇌_{氧化}^{还原} I n_{2} O_{3 - x}$ （有活性）， $C O_{2}$ 与 $H_{2}$ 在活化后的催化剂表面发生反应Ⅰ，其反应历程如图2.同时伴随反应Ⅱ： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$ .

图2 图3
已知： $C H_{3} O H$ 选择性 $= \frac{n ((生成 C H_{3} O H 所用的 C O_{2})}{n (转化的 C O_{2})} \times 100 %$ .
①对于以上 $C O_{2}$ 制甲醇的过程，以下描述正确的是（填序号）.
A.反应中经历了 $I n - C$ 、 $I n - O$ 键的形成和断裂
B.加压可以提高 $C O_{2}$ 的平衡转化率
C.升高温度可以提高甲醇在平衡时的选择性
② $C O_{2}$ 与 $H_{2}$ 混合气体以不同的流速通过反应器，气体流速与 $C O_{2}$ 转化率、 $C H_{3} O H$ 选择性的关系如图3.流速加快可减少产物中 $H_{2} O$ 的积累，减少反应（用化学方程式表示）的发生，从而减少催化剂的失活，提高甲醇选择性.

(4)、一定条件下，向容积为 $V L$ 的恒容密闭容器中通入 $1 m o l C O_{2}$ 和 $3 m o l H_{2}$ 发生上述（2）中的反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，达到平衡时，容器中 $C H_{3} O H (g)$ 为 $a m o l$ ， $C O$ 为 $b m o l$ ，此时 $H_{2} O (g)$ 的浓度为 $m o l / L$ ，反应Ⅱ的平衡常数为.（用含 $a$ 、 $b$ 、 $V$ 的代数式表示）

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22. 盐酸屈他维林主要用于治疗胃肠道痉挛，肠易激综合症等.有机化合物H是盐酸屈他维林的合成中间体，其合成路线如图所示.
回答下列问题：

(1)、A的化学名称为.

(2)、B的结构简式为.

(3)、H所含官能团的名称是.

(4)、E→G的反应类型为.

(5)、F＋G→H反应的化学方程式为.

(6)、X有多种同分异构体，与X具有相同官能团的同分异构体有种（不考虑立体异构），核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为3：3：1的同分异构体的结构简式为.

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化学键	$C - H$	$N - H$	$C \equiv N$	$H - H$
键能 $/ (k J \cdot m o l^{- 1})$	414	389	896	436

	性质差异	结构因素
A	酸性： $H C l < H B r$	非金属性
B	与钠反应的剧烈程度： $H_{2} O > C_{2} H_{5} O H$	羟基的极性
C	键角： $C H_{4} (109 . 5^{∘}) > N H_{3} (107 . 3^{∘})$	中心原子的杂化方式
D	熔点：	晶体类型


A.利用焰色试验检验固体中是否含有钾元素	B.根据溶液出现乳白色混浊的快慢，推断反应物浓度对反应速率的影响	C.测新制氯水的pH	D.检查装置的气密性

容器编号	温度/℃	起始时物质的量/mol	平衡时物质的量/mol
容器编号	温度/℃	$C H_{3} O H (g)$	$C H_{3} O C H_{3} (g)$	$H_{2} O (g)$
Ⅰ	387	0.2	0.08	0.08
Ⅱ	387	0.4
Ⅲ	207	0.2	0.09	0.09