届高考化学模拟卷三全国I卷.docx
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届高考化学模拟卷三全国I卷
2020届高考化学模拟卷
(二)(全国I卷)
一.单选题(本题共7小题,每小题6分,共42分)
7、化学在生产和日常生活中有着重要的作用。
下列有关说法不正确的是
A.12月2日我国发射的“嫦娥三号”卫星中使用的碳纤维,是一种新型无机非金属材料
B.氢氧化铁溶胶、水玻璃、淀粉溶液均具有丁达尔效应
C.“地沟油”经过加工处理后,可以用来制肥皂和生物柴油
D.只要符合限量,“食用色素”“碘元素”、“亚硝酸盐”可以作为某些食品的添加剂
8、NA代表阿伏加德罗常数的数值。
下列叙述正确的是
A.25℃时,pH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH-的数目为0.01NA
B.7.9g[B(OH)4]-含有价电子数目为3.2NA个电子
C.过量的Fe与22.4LCl2充分反应转移电子数为3NA
D.标准状况下,11.2LHCl含有的H+0.5NA
9、根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
在KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,再通入SO2
蓝色褪去
还原性:
I->SO2
B
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水
无白色沉淀
苯酚浓度小
C
向NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
D
用pH试纸测浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
CH3COONa溶液的pH大
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
10、近日,韩国大邱庆北科技学院(DGIST)的研究人员研发出了具有高放电效率和长寿命的新型锂空气电池。
该电池的正极材料是硫化镍钴纳米薄片置于掺有硫的多孔石墨烯,其工作原理如图示。
电池总反应:
xLi+O2
LixO2。
下列说法正确的
A.放电时的正极反应式:
O2+xe-+xLi+=LixO2
B.充电时,Li+通过电解质移向阳极
C.充电时,Li电极接外加电源的负极,电极反应:
Li++e-=Li
D.石墨烯中多个不同大小的孔为发生化学反应提供了大量空间
11、化合物Y具有抗菌、消炎作用,可由X制得。
下列有关化合物X、Y的说法不正确的是()
A.1molX最多能与3molNaOH反应
B.Y与乙醇发生酯化反应可得到X
C.X、Y均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等
12、短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,由这些元素组成的物质之间的转化关系如图所示,其中,c、d为单质,a、b、g为二元化合物。
b、g分别是10电子分子、18电子分子。
下列说法正确的是
A.简单离子半径:
Y>Z>X
B.e和f含化学键类型相同
C.0.1mol·L-1的e和f溶液,后者pH较大
D.含X、R、Z三种元素的化合物只有一种
13、T℃下,三种硫酸盐MSO4(M:
Pb2+、Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知p(M)=-lgc(M),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。
下列说法正确的是
A.溶度积:
BaSO4>PbSO4>SrSO4
B.Y点对应的SrSO4是不饱和溶液,能继续溶解SrSO4
C.Z点对应的溶液中c(Ba2+)>c(SO42-),c(Ba2+)·c(SO42-)等于1×10-25
D.BaSO4不可能转化成PbSO4
二、必考题(非选择题:
共58分,第26-28题为必考题,每个试题考生都必须作答,第35-36题为选考题,考生依据要求作答。
)
26.
氨基甲酸铵(
)是一种易分解、易水解的白色固体,可用于化肥、灭火剂、洗涤剂等。
某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵。
反应式:
。
(1)如果使用如图所示的装置制取
,你所选择的试剂是__________________。
(2)制备氨基甲酸铵的装置如图,把氨和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,当悬浮物较多时,停止制备。
(注:
四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
)
①发生器用冰水冷却的原因是________________________________________________;液体石蜡鼓泡瓶的作用是_____________________________________;发生反应的仪器名称是_______________。
②从反应后的混合物中过滤分离出产品。
为了得到干燥产品,应采取的方法是__________________________(选填序号)
a.常压加热烘干b.高压加热烘干c.真空40℃以下烘干
(3)尾气有污染,吸收处理所用试剂为浓硫酸,它的作用是_________________________。
(4)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品
,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为
。
样品中氨基甲酸铵的质量分数为__________________________。
[已知
]
27.
在工业上常用CO与H2合成甲醇,热化学方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
ΔH=akJ·mol-1。
已知:
①
O2(g)+CO(g)
CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
②H2(g)+
O2(g)
H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1
③CH3OH(g)+
O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)a=________。
(2)已知由CO2生成CO的化学方程式为CO2(g)+O(g)
CO(g)+O2(g),其正反应速率为v正=k正·c(CO2)·c(O),逆反应速率为v逆=k逆·c(CO)·c(O2),k为速率常数。
2500K时,k逆=1.21×105L·s-1·mol-1,k正=3.02×105L·s-1·mol-1,则该温度下该反应的平衡常数K为________。
(保留小数点后一位小数)
(3)在T1时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和H2,发生反应
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与
的关系如图所示。
①当起始
=2时,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率v(H2)=______。
若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达到新平衡时H2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当
=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图像中的________(填“D”“E”或“F”)点。
(4)在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH2。
CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________。
②若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为________L。
(5)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。
则电源的负极________(填“A”或“B”),写出阳极的电极反应式________。
28.(14分)
科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用,CO2可用来合成低碳烃。
CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)ΔH=akJ/mol
(1)已知:
①4H2(g)+2O2(g)=4H2O(g)△H=-967.2kJ/mol.
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.0kJ/mol.
请回答:
①②这两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是__________________;a=____________kJ/mol。
(2)在体积为1L的密闭刚性容器中,充入4molH2和1molCO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。
①已知M点总压为1MPa,该反应在此温度下的平衡常数Kp=______MPa-2。
(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数。
)
②欲增加二氧化碳的平衡转化率,可采取的措施有__________。
A.通入惰性气体B.提高温度
C.增加二氧化碳浓度D.增加氢气浓度
③下列说法正确的是_________。
A.平衡常数大小:
KN>KM
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
C.图1中M点时,甲烷的体积分数为12.5%
D.当压强或n(H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
(3)新型高效的甲烷燃料电池工作时总反应式:
CH4+2O2=CO2+2H2O。
①该电池的负极是___________(填a或b),②负极电极反应式为___________。
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
目前,广泛推广使用的磷酸铁锂电池的工作原理为LiFePO4+C
LixC+Li1-xFePO4。
回答下列问题:
(1)LiFePO4中基态铁离子的价层电子排布图为________。
基态碳原子s能级、p能级上电子数之比为________。
(2)在元素周期表中,氮元素分别与磷、氧相邻,在N、O、P中,第一电离能最大的是________(填元素符号),判断依据是_________________________________________;
NH3的键角略大于PH3,从原子结构角度说明原因:
__________________________。
(3)卤素与磷可形成多种磷化物。
例如,PCl3、PBr3等。
PCl3中磷的杂化类型为________;PBr3的空间构型为________。
与PO
互为等电子体的分子有_____(填一种即可)。
(4)电池反应中C常以足球烯(C60)的形式参与,足球烯的结构如图Ⅰ所示,1mol足球烯含________个π键。
(5)锂、铁单质晶胞分别如图Ⅱ、图Ⅲ所示,铁、锂晶胞的配位数之比为________。
图Ⅱ晶胞的堆积方式是____(填名称)。
(6)金刚石晶胞如图Ⅳ所示。
已知金刚石的密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。
金刚石中C—C键的键长为________pm(用代数式表示)。
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
丙胺卡因(H)是一种局部麻醉药物,实验室制备H的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)B的化学名称是________,H的分子式是_________________________________。
(2)由A生成B的反应试剂和反应条件分别为___________________________________。
(3)C中所含官能团的名称为_________,由G生成H的反应类型是___________。
(4)C与F反应生成G的化学方程式为______________________________________。
反应中使用K2CO3的作用是___________________________________。
(5)化合物X是E的同分异构体,X能与NaOH溶液反应,其核磁共振氢谱只有1组峰。
X的结构简式为____________________。
(6)
(聚甲基丙烯酸甲酯)是有机玻璃的主要成分,写出以丙酮和甲醇为原料制备聚甲基丙烯酸甲酯单体的合成路线:
________________。
(无机试剂任选)
答案与解析
7、【答案】B
【解析】A.12月2日我国发射的“嫦娥三号”卫星中使用的碳纤维,由于只含有C元素,因此是一种新型无机非金属材料。
正确。
B.氢氧化铁溶胶、淀粉溶液均具有丁达尔效应,而水玻璃是硅酸钠的水溶液,属于溶液,不具有胶体的性质。
错误。
C.“地沟油”是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯,在碱性条件下水解可以制作肥皂,经过酯交换反应可以制取生物柴油。
正确。
D.“食用色素”“碘元素”、“亚硝酸盐”只要符合限量,可以增加物质的营养、或保质期,对人体有益。
因此作为某些食品的添加剂。
正确。
8、【答案】B
【解析】A:
未告知溶液的体积,无法计算OH-的物质的量,A错。
7.9g[B(OH)4]-的物质的量为7.9g/79(g·mol-1)=0.1mol,每摩尔[B(OH)4]-含有的价电子数目为32mol,故B正确。
C:
未告诉条件,无法计算Cl2的物质的量,C错。
D:
HCl分子中无H+,D错。
选B。
9、【答案】D
【解析】KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,生成碘单质,再通入SO2,碘与二氧化硫发生氧化还原反应生成I-,二氧化硫为还原剂,I-为还原产物,证明还原性SO2>I-,A错误;苯酚能和浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀,三溴苯酚能溶于苯酚,所以得不到白色沉淀,该实验结论错误,B错误;因为I-、Cl-浓度大小不知,虽然黄色沉淀为AgI,但无法通过物质溶度积比较,则无法证明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),C错误;在相同条件下,酸性越弱其盐溶液的水解程度越大,则用pH试纸测浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,CH3COONa溶液的pH大,证明HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强,D正确。
答案选D。
10、【答案】B
【解析】根据电池总反应可知:
附有保护层的Li作负极,电极反应式xLi-xe-=xLi+;正极为多空石墨烯,O2在此极得到电子,电极反应式:
O2+xe-+xLi+=LixO2,A正确。
充电时,Li+通过电解质向阴极移动,B错。
充电原则“正接正,负接负”,Li电极接电源的负极,作阴极,电极反应:
Li++e-=Li,C正确。
石墨烯中多个不同大小的孔为O2得到电子、再与移过来的Li+反应生成LixO2提供了大量的空间,D正确。
选B。
11、【答案】B
【解析】X中能与NaOH反应的官能团是羧基和酯基,1mol羧基能消耗1molNaOH,X中酯基水解成羧基和酚羟基,都能与氢氧化钠发生中和反应,1mol这样的酯基,消耗2molNaOH,即1molX最多能与3molNaOH反应,故A说法正确;Y中含有羟基,对比X和Y的结构简式,Y和乙酸发生酯化反应得到X,故B说法错误;碳碳双键及连接苯环的碳原子上含有H原子的结构都能与酸性高锰酸钾溶液反应,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C说法正确;X中只有碳碳双键能和溴发生加成反应,Y中碳碳双键能和溴发生反应,两种有机物与溴反应后,X、Y中手性碳原子都是4个,故D说法正确;答案为B。
12、【答案】B
【解析】依题意知,g为18电子分子,且在点燃条件下由两种单质生成,且这两种单质是在电解条件下产生的,故可推知g应为HCl,c、d分别为H2、Cl2中的一种,且是由电解饱和食盐水产生的,因b为10电子分子,故a为NaCl,b为H2O,e为NaOH,因d与e能发生反应,故d为Cl2,c为H2,f为NaClO。
则R为H,X为O,Y为Na,Z为Cl。
A项,半径大小:
r(Cl-)>r(O2-)>r(Na+),错误;
B项,NaOH、NaClO都含有离子键和共价键,正确;
C项,相同浓度的氢氧化钠溶液碱性比次氯酸钠的强,错误;
D项,由H、O、Cl组成的化合物有HClO、HClO2、HClO3、HClO4,错误。
13、【答案】B
【解析】A.p(M)越大,则c(M)越小,即Pb2+、Ba2+、Sr2+的物质的量浓度越小;同理p(SO42-)越大,c(SO42-)越小。
由图可知,p(SO42-)相同时,BaSO4、PbSO4、SrSO4对应的p(M)依次减小,所以三者的溶度积依次增大,即BaSO4<PbSO4<SrSO4,A项错误;
B.由图可知,Y点对应的SrSO4溶液中c(SO42-)·c(Sr2+)<Ksp(SrSO4),故Y点对应的SrSO4是不饱和溶液,能继续溶解SrSO4,B项正确;
C.由图可知,Z点对应的溶液中c(Ba2+)>c(SO42-),c(Ba2+)·c(SO42-)=1×10-10,C项错误;
D.沉淀的转化是可逆的,若向BaSO4悬浊液中加入浓度较大的含Pb2+的溶液,BaSO4能转化成PbSO4,D项错误。
综上所述,说法正确的是B,故选B。
26:
【答案】
浓氨水、氧化钙(氢氧化钠)提高原料转化率、防止产物分解控制气体的流速和原料气体的配比三颈烧瓶c将氨气转化为固体盐79.8%
【解析】
(1)固液不加热制取氨气,可以将浓氨水滴入固体氧化钙或氢氧化钠或碱石灰中;
(2)①制备氨基甲酸铵的反应是放热反应,因此给发生器降温可以有效提高原料的转化率,并且防止生成物温度过高分解;而液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行程度,控制气体流速和原料气体的配比;发生仪器的名称为三颈烧瓶;
②为了防止产品受热分解以及被氧化,应选用真空40℃以下烘干,c项正确;
(3)尾气中的氨气会污染环境,因此可以用硫酸吸收将其转化为固体盐,可用作氮肥;
(4)首先根据
算出碳酸钙的物质的量,设碳酸氢铵的物质的量为xmol,氨基甲酸铵的物质的量为ymol,则根据碳守恒有
,根据质量守恒有
,联立二式解得
,
,则氨基甲酸铵的质量分数为
。
27:
【答案】
(1)-574.4
(2)2.5
(3)①0.12mol·L-1·min-1 增大 ②F
(4)①KA=KB>KC ②2
(5)B 2CH3OH+CO-2e-===(CH3O)2CO+2H+
【解析】
(1)根据盖斯定律,由①+②×2-③可得a=-283.0-241.8×2+192.2=-574.4。
(2)该反应的平衡常数K=c(CO)·c(O2)/[c(CO2)·c(O)],而反应达到平衡时,v正=v逆,即k正·c(CO2)·c(O)=k逆·c(CO)·c(O2),c(CO)·c(O2)/[c(CO2)·c(O)]=k正/k逆≈2.5。
(3)①
=2,又n(CO)+n(H2)=3mol,则n(H2)=2mol,n(CO)=1mol,0~5min内转化的CO的Δn(CO)=0.6mol,
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
c(起始)/(mol·L-1) 0.5 1 0
Δc/(mol·L-1) 0.3 0.6 0.3
c(平衡)/(mol·L-1) 0.2 0.4 0.3
v(H2)=0.6mol·L-1/5min=0.12mol·L-1·min-1,K=0.3mol·L-1/[0.2mol·L-1×(0.4mol·L-1)2]>(0.3mol·L-1+0.2mol·L-1)/[(0.2mol·L-1+0.2mol·L-1)×(0.4mol·L-1)2],所以平衡正向移动,v正大于v逆,H2的转化率将增大。
②反应物按方程式中各物质的计量数比投料时产物的体积分数最大,否则都会使产物的体积分数减小,故应选F点。
(4)①平衡常数与温度有关,CO与H2反应生成CH3OH的反应为放热反应,则升高温度,平衡常数减小,则KCKC。
②达到平衡状态A时,容器的体积为10L,状态A与B的平衡常数相同,状态A时CO的转化率是0.5,则平衡时CO的物质的量是10mol×(1-0.5)=5mol,浓度是0.5mol·L-1,氢气的物质的量浓度是CO的2倍,c(H2)为1mol·L-1,生成甲醇的物质的量是5mol,浓度是0.5mol·L-1,所以平衡常数KA=1L2·mol-2;设状态B时容器的体积是VL,状态B时CO的转化率是0.8,则平衡时,CO的物质的量浓度为2/Vmol·L-1,氢气的物质的量浓度是4/Vmol·L-1,生成甲醇的物质的量浓度是8/Vmol·L-1,KB=[8/Vmol·L-1]/[2/Vmol·L-1×(4/Vmol·L-1)2]=1L2·mol-2,解得V=2。
(5)根据图中H+向右移动,使右侧电极为阴极,故B为负极,左侧电极为阳极,阳极上CH3OH、CO转化为(CH3O)2CO,电极反应式为2CH3OH+CO-2e-===(CH3O)2CO+2H+。
28:
【答案】
(1)两个反应都放出大量的热(2分)-165.2(2分)
(2)1(2分)D(2分)C(2分)
(3)a(2分)CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+(2分)
【解析】
(1)因①②这两个反应两个反应都放出大量的热,则从热力学角度分析,这两个反应趋势均很大;已知:
①4H2(g)+2O2(g)=4H2O(g)△H=-967.2kJ/mol,②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.0kJ/mol,由盖斯定律可知①-②得CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g),则ΔH=(-967.2kJ/mol)-(-802.0kJ/mol)=-165.2kJ/mol=akJ/mol,即a=-165.2;
(2)①已知M点总压为1MPa,CO2的转化率为50%,则:
平衡体系中CO2的体积分数为
=
,H2的体积分数为
=
,CH4的体积分数为
=
,H2O的体积分数为
,由此计算该反应在此温度下的平衡常数Kp=
MPa-2=1MPa-2;
②A.在恒温恒容条件下,通入惰性气体,压强增大,但不改变反应体系各物质的浓度,不改变反应速率,平衡不移动,二氧化碳的平衡转化率不变,故A错误;
B.正反应放热,提高温度,平衡逆向移动,二氧化碳的平衡转化率降低,故B错误;
C.增加二氧化碳浓度,平衡正向移动,H2的转化率增加,而二氧化碳的平衡转化率降低,故C错误;
D.增加氢气浓度,平衡正向移动,H2的转化率降低,而二氧化碳的平衡转化率增加,故D正确;
故答案为D;
③A.升高温度二氧化碳的平衡转化率减低,则升温平衡逆向移动,所以M化学平衡常数大于N,故A错误;
B.由图象可知,其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M,故B错误;
C.图1中M点时,由①的解析知甲烷的体积分数为
=12.5%,故C正确;
D.混合气体的质量不变,体积不变,所以混合气体的密度始终不变,所以不能根据混合气体的密度来判断化学反应是否达到平衡状态,故D错误;
故答案为C;
(3)①有甲烷燃料电池总反应式:
CH4+2O2=CO2+2H2O可知,通O2的极为正极,且外电路电子由负极流向正极,则a极为负极;
②负极上CH4发生氧化反应,其电极反应式为CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+。
35:
【答案】
(1)
(2)N N和P位于同主族,N的原子半径小于P,N的第一电离能大于P;N和O位于同周期,N原子的2p能级达到半充满的稳定状态,N的第一电离能大于O
N的原子半径小于P,氢氮键之间排斥力大于氢磷键
(3)sp3 三角锥形 CCl4、SiCl4、CBr4、SiF4等(任写一种)
(4)30NA (5)3∶2 体心立方堆积
(6)
×
×1010
【解析】
(1)LiFePO4中含亚铁离子,Fe2+的价层电子排布式为3d6,由此可得其价层电子排布图。
基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2。
(2)N和P位于同主族,N的原