湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试题

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考试时间：2024年11月5日下午14：30-17：05 试卷满分：100分
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Ga-70
一、选择题：（本题共15小题，每小题3分，共45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）
1．化学是人类进步的阶梯，科技的发展与化学密切相关。下列说法错误的是（ ）
A.人民币使用的防伪磁性油墨中含有
B.巴黎奥运会金牌是含的银、镀有的金、其余为铜的金属合金材质
C.天津大学研发的石墨烯芯片将引领电子行业新革命，石墨烯属于新型烯烃
D.是我国在月壤中发现的新型矿物，Y是金属元素
2．下列化学用语或图示表达错误的是（ ）
A.乙炔的结构简式：
B.基态Si原子的价层电子轨道表示式：
C.顺丁烯的分子结构模型：
D.的电子式：
3．下列说法正确的是（ ）
A.二氧化碳不支持燃烧，故泡沫灭火器可用于金属钠着火后灭火
B.和纯碱在高温条件下反应生成，该反应利用的是较强酸制较弱酸的原理
C.氯气可使湿润的有色布条褪色，说明氯气具有漂白性
D.工业上采用“吹出法”进行海水提溴，该方法利用溴易挥发的性质
4．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A.和的混合物中，所含中子数为
B.与过量的和混合气体充分反应后，放出的为
C.常温常压下，晶体中有个键
D.用惰性电极电解溶液一段时间后，若加入能使溶液复原，则电解过程中转移电子数目为
5．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A.用惰性电极电解溶液：
B.泡沫灭火器原理：
C.向溶液中加入足量溶液：
D.实验室制备乙酸甲酯：
6．我国科研团队在嫦娥五号带回的月球样本中，发现了一种富含水分子和铵的未知矿物晶体。研究发现，这些月球水和铵以一种水合盐的形式存在，其中铵、镁、氯、水在晶体中的质量分数分别约为、、、。下列说法不正确的是（ ）
A.该水合盐的化学式为
B.该水合盐晶体属于复盐，是离子晶体
C.的VSEPR模型名称为正四面体形
D.氯化镁和氯化铵按照一定的比例混合，溶于蒸馏水后，可通过蒸发结晶得到该晶体
7．某种超分子的结构如图所示（已知：-Me为甲基）。下列说法正确的是（ ）
A.电负性：
B.超分子具有分子识别和自组装的特征
C.该超分子中涉及的元素均为元素周期表p区元素
D.该超分子形成的配位键中，B原子提供孤电子对
8．钛酸钡具有高介电常数和低介电损耗的性质，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”。一种超细微粉末的制备方法如图所示。下列说法错误的是（ ）
已知：易水解，暴露在空气中时会冒白烟（水合二氧化钛）。
A.流程中的三步反应均为非氧化还原反应
B.用溶液2提取的一种副产物可作肥料
C.煅烧时得到的气体A是、、
D.若第一步反应中加入过量的氨水，则不利于提高的产率
9．、、、、、是原子半径依次增大的短周期主族元素，除M外其他元素均为同周期元素，M与Q形成的化合物能刻蚀玻璃，这六种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.M与、形成的化合物中，前者的沸点一定低于后者
B.、、三种元素的最高价含氧酸中，Y的酸性最强
C.Z的基态原子中有8种不同空间运动状态的电子
D.、、形成的二元化合物和中，中心原子的杂化方式相同
10．下列实验装置能达到实验目的的是（ ）
A.比较碳酸钠与碳酸氢钠的稳定性
B.用纯碱和稀硫酸制备二氧化碳
C.用已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度的醋酸
D.选择合适试剂，分别制取少量、、、
11．我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.放电时，电解质溶液中电流的方向是由Zn电极流向另一电极
B.放电时，每生成，转移个电子
C.充电时，Zn电极周围pH降低
D.使用催化剂Sn或者s-SnLi均能有效减少副产物CO的生成
12．铁氮化合物在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。铁和氨气在可发生置换反应，产物（）的晶胞结构如图1所示，晶胞边长为。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。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，下列说法错误的是（ ）
图1晶胞结构示意图 图2转化过程的能量变化
A.制备该铁氮化合物时生成氢气
B.a位置周围距离最近的铁原子有6个
C.可通过晶体的X-射线衍射实验获取晶体结构信息
D.更稳定的Cu替代型产物的化学式为
13．下列实验结论错误的是（ ）
14．我国科学家已经成功催化氢化获得甲酸，利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示，其中化合物2与水反应生成化合物3和过程中的能量变化如图乙所示（TS表示过渡态，I表示中间体），下列说法正确的是（ ）
A.图甲的转化过程中铁元素化合价没有发生变化，均呈+3价
B.使用更高效的催化剂能降低化合物2转化为化合物3的活化能，可提高的平衡转化率
C.化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
D.从化学平衡移动的角度看，升高温度有利于促进化合物2与水反应生成化合物3和
15．常温下，在不同pH的溶液中的存在形式不同，有及难溶物、等形式，溶液中、含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.当时，溶液的
B.与的混合溶液中存在：
C.曲线II上的点满足
D.常温下点，在溶液中不能生成沉淀
二、非选择题（共55分）
16．（12分）氮及其化合物对生命、生产生活意义重大。是重要的化工原料，可制备硝酸和肼（，具有较强还原性）。
（1）基态氮原子价电子排布式为______，第二周期元素中第一电离能比氮大有______种，的电子式为______；
（2）下列说法正确的是______。
A.NaClO溶液的pH值可用pH试纸测定
B.步骤II应将溶液滴入NaClO溶液中
C.硝酸工业排放的尾气可用处理，生成无污染的物质
D.已知和结构相似，键角
（3）已知反应III歧化生成两种含氧酸盐，写出该反应的离子方程式______；
（4）若硝酸的结构可表示为：，已知硝酸与水分子可形成结晶水合物，水分子形成三个氢键，含有六元环状结构。请写出的结构式______（氢键用“．．．”表示）。
17．（15分）粗镓（主要杂质为、）可直接应用于磁材生产等领域。粗镓联合工业废铜渣（主要含CuO，还含有、等）制备超纯和CuCl的工艺流程如下图所示：
已知：①Ga与Al的化学性质相似，（乙醚）为溶剂，且和（三正辛胺）在上述流程中可作配体；
②CuCl难溶于水和醇，在潮湿的空气中易水解氧化；
③相关物质的沸点如下表：
（1）晶体的晶体类型为______；
（2）“电解精炼”装置如图所示，阳极的电极反应式为______；
（3）“沉铜”步骤发生反应的离子方程式为______，要得到CuCl固体，还需过滤、水洗、醇洗、烘干，醇洗的原因是______；
（4）已知：，，则反应的平衡常数的数量级为______；
（5）三甲基镓与氨反应得到GaN的同时，可得到一种可燃性气体，写出该反应的化学方程式：______，晶体GaN的晶胞如图所示，所含化学键为______（填“离子键”、“共价键”、“金属键”或“配位键”），若晶胞边长为apm，则GaN晶体的密度为______。
18．（12分）亚硝酰硫酸（，相对分子质量为127）是一种浅黄色或蓝紫色液体，遇水分解，溶于浓硫酸不分解，主要用于染料、医药等领域。实验室用下图所示装置（部分夹持装置略）制备少量，并测定产品纯度。
（1）装置A用于制取，中反应的化学方程式为：______；导管a的作用是：______；
（2）与装置B中盛有的浓硝酸与浓硫酸的混合液在维持体系温度不高于的条件下反应制得。反应过程中，和的物质的量随时间的变化如图所示。反应进行到10min后，反应速率明显加快，其可能的原因是：______；
（3）装置C的主要作用是：______；
（4）测定亚硝酰硫酸的纯度：准确称取1.800g产品放入250mL碘量瓶中，加入的高锰酸钾溶液和的硫酸溶液，摇匀。用草酸钠标准溶液滴定，消耗草酸钠溶液的体积为10.00mL。已知该测定过程中只发生以下两步反应：
则产品中亚硝酰硫酸的纯度为：______（精确到），在实验过程中，下列操作可能会导致亚硝酰硫酸的纯度偏大的是______。
A.滴加草酸钠标准溶液时，滴定前俯视读数，滴定后仰视读数
B.滴加草酸钠标准溶液时，滴定开始时尖嘴处无气泡，滴定结束时出现气泡
C.滴定过程中，将挂在锥形瓶内壁上的草酸钠标准溶液用蒸馏水冲进瓶内
D.当溶液由浅紫红色刚好变无色时，立即停止滴加草酸钠溶液
19．（16分）中央经济工作会议强调要“加快新能源、绿色低碳等前沿技术研发和应用推广”。甲烷化是目前研究的热点方向之一，也可以获得新型能源二甲醚，在环境保护方面显示出较大潜力。其主要反应如下：
反应I：
反应II：
反应III：
反应IV：
回答下列问题：
（1）反应的______。
（2）在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中，分别充入和均只发生上述反应I，在不同温度下反应相同时间，测得、、转化率与温度关系如图所示。
已知该反应的速率方程为，，其中、为速率常数，只受温度影响，温度升高，增大。
①下列可作为反应I达到平衡状态的判断依据的是______。
A.与的比值不变B.
C.容器内气体压强不变D.的体积分数不变
②由图中信息可知，、、三点中可能达平衡状态的是______；代表曲线的是______（填“MH”或“NG”）。
（3）向恒温恒压的密闭容器中充入和，若只发生反应I和反应II，达到平衡时其中两种含碳物质的物质的量与温度T的关系如图所示，已知反应II为吸热反应。
①图中缺少______（填含碳物质的分子式）物质的量与温度的关系变化曲线，随温度升高该物质的变化趋势为______。
②已知800K时体系压强为pMPa，则该温度时反应I的平衡常数的计算式为______（代入平衡分压写出计算式，无需化简。已知：分压=总压物质的量分数）。
③下列措施既能提高平衡转化率的是______。
A.在一定范围内升高温度B.将部分及时分离出去
C.加入催化剂D.按原比例再充入一定量的和
2024年秋季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校期中联考
高三化学参考答案
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。
1．【答案】C
A.俗称磁性氧化铁，由题目中“磁性”可知，其含有，A项正确；
B.金牌的材料属于金属材料中的合金，B项正确；
C.石墨烯是从石墨中剥离出的单层石墨，是一种新型无机非金属材料，属于单质，不属于烯烃，C项错误；
D.Y是钇，属于金属元素，D项正确。
2．【答案】B
B.违反洪特规则，B项错误。
3．【答案】D
A.金属钠与可以反应，着火后应用干沙灭火，A项错误；
B.和纯碱在高温条件下反应生成，是高沸点酸酐制取低沸点酸酐的原理，B项错误；
C.氯气无漂白性，C项错误；
D.液溴具有很强挥发性，D项正确。
4．【答案】A
A.和摩尔质量均为，中子数均为10，故和的混合物中，所含中子数为，A项正确；
B.与和反应时，既做氧化剂又做还原剂，故与过量的和混合气体充分反应后，放出的为，B项错误；
C.晶体中有个键，C项错误；
D.补充相当于补充0.3mlCuO和，故转移电子数为，D项错误。
5．【答案】C
A.惰性电极电解溶液：，A项错误；
B.泡沫灭火器原理：，B项错误；
C.正确；
D.实验室制备乙酸甲酯：，D项错误。
6．【答案】D
A.根据题意可得，该水合盐分子式为，A项正确；
B.该水合盐中含有铵根和镁离子两种阳离子，氯离子一种酸根离子，属于复盐，固态时为离子晶体，B项正确；
C.中心原子氮原子价层电子对数为4，VSEPR模型名称为正四面体，C项正确；
D.该水合盐含有结晶水，结晶水合物应采取冷却结晶的方法制备，D项错误。
7．【答案】B
A.电负性：，A项错误；
B.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，具有分子识别和自组装的特征，B项正确；
C.H元素属于元素周期表S区元素，C项错误；
D.该超分子形成的配位键中，N原子提供孤电子对，B提供空轨道，D项错误。
8．【答案】A
A.流程中煅烧过程发生反应的化学方程式，该反应为氧化还原反应，A项错误；
B.滤液2为氯化铵溶液，可做氮肥，B项正确；
C.煅烧产生、、，C项正确；
D.若第一步反应中加入过量的氨水，水解程度增大，生成水合二氧化钛沉淀，最终不利于生成，D项正确。
9．【答案】B
【分析】M、Q、Z、Y、X、T是原子半径依次增大的短周期主族元素，除M外其他元素均为同周期元素，与形成的化合物能刻蚀玻璃，则为氢，为氟；形成4个共价键、形成3个单键共价键、形成2个共价键，则为碳、为氮、为氧；与氟形成离子可知，为硼。
A.H与C形成的化合物种类有很多，例如苯的沸点比H与N形成的化合物的沸点高，A错误；
B.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，、、三种元素中，氮的最高价含氧酸酸性最强，B正确；
C.Z的基态原子中有8个电子，电子排布式为，占据了5个原子轨道，一个原子轨道为一个空间运动状态，故有5种不同空间运动状态的电子，C错误；
D.T、Y原子的价层电子对数分别是3和4，故中心原子分别是、杂化，D错误。
10．【答案】A
A.正确
B.纯碱易溶于水，不可使用启普发生器，B项错误；
C.NaOH溶液应盛放在碱式滴定管中，C项错误；
D.NO易于空气反应生成，要用向下排空气法收集，D项错误。
11．【答案】C
根据可知，O元素的化合价降低，被还原，应为原电池正极，Zn元素化合价升高，被氧化，应为原电池负极，负极反应式为，故充电时，该电极反应式为：，故Zn电极周围的pH增大；C项错误。
12．【答案】B
A.铁和氨气在可发生置换反应，产物为，根据质量守恒，则另一种单质为氢气，A项正确；
B.a位置周围距离最近的铁原子是相邻面收上b位置Fe原子，共个，B项错误；
C.测定晶体结构最常用的仪器是X-射线衍射仪，C项正确；
D.由图2可知Cu代替a位置的Fe能量低更稳定，则Cu原子个数为，原子个数为，N原子个数为1，可知更稳定的Cu替代型产物的化学式为，D项正确。
13．【答案】C
A.溶液加热，溶液变为绿色，说明升高温度平衡正向移动，则该反应的正向，A项正确；
B.镁粉接触面积大，反应速率快，但没有见到粉红色，说明镁粉吸附脱色，B项正确；
C.硅酸钠溶液中加盐酸产生白色胶状沉淀，可说明盐酸的酸性强于硅酸，但不能体现氯元素和硅元素的非金属性，C项错误；
D.向溶液中滴加2滴溶液，产生白色沉淀，一段时间后，再滴加4滴溶液，由于的溶解度比小，再结合摩尔质量可推出，所以生成红褐色沉淀，D项正确。
14．【答案】C
A.由图甲可知，铁元素均为+2价，A项错误；
B.图乙中形成中间体I2的反应活化能最大，为图甲中“化合物化合物”的决速步骤，加入催化剂可以降低反应的活化能，可以加快反应速率，但不能提高平衡转化率，B项错误；
C.化合物1到化合物2的过程中二氧化碳中的碳氧键断裂，生成碳氢键，C项正确；
D.从图乙可以看出，化合物2与水反应生成化合物3与是放热反应，因此降低温度可以促进该反应的正向移动，D项错误。
15．【答案】D
A.由图可知，的电离平衡常数：，，当时，代入的表达式中，可得出溶液的，A项错误；
B.由电荷守恒和物料守恒得出：，B项错误；
C.由可得，，图像是直线，故曲线II表示的溶解平衡曲线，曲线I表示MA的溶解平衡曲线，C项错误；
D.曲线II上的点满足，而b点在曲线II的下方，小，故在溶液中不能生成沉淀，D项正确；
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16．（12分，每空2分）
（1） 2
（2）CD（漏一个扣1分，错选不得分）
（3）
（4）（羟基不展开不扣分）
【分析】
（1）第二周期元素中第一电离能比氮大有、两种元素；
（2）NaClO溶液有漂白性，不能用pH试纸测定pH值，A项错误；具有较强还原性，NaClO溶液可将氧化，故步骤II应将NaClO溶液滴入溶液中，B项错误；与反应生成和，反应方程式为：，C项正确；和中心原子杂化方式、分子空间构型相同，配位原子电负性越大，键角越小，D项正确。
（3）发生歧化反应生成和，故反应的离子方程式
（4）若硝酸的结构可表示为：，硝酸与水分子可形成一水合二硝酸结晶水合物（），水分子中的2个H原子与硝酸分子中的非羟基氧原子形成2个氢键，水分子中的氧原子与硝酸分子中的氢原子形成1个氢键，一水合二硝酸的结构式，故答案为：；
17．（15分，除标注外，其余每空2分）
（1）分子晶体（1分）
（2）
（3）
快速除去CuCl表面水分，防止CuCl水解氧化（每个点1分）
（4）
（5） 共价键、配位键（1个1分，错选不得分）
【分析】
（1）晶体的沸点较低，晶体类型是分子晶体；
（2）粗镓在阳极失电子变成进入溶液，与NaOH溶液反应，故电极反应式为
（3）“沉铜”过程中作氧化剂被还原为与反应生成CuCl沉淀，作还原剂被氧化为，故离子方程式为；由已知信息可知，CuCl难溶于乙醇，且乙醇易挥发，故乙醇洗涤可以除去CuCl表面的水分，防止CuCl水解氧化；
（4）
，故数量级为
根据元素守恒和题目信息，可知可燃性气体为，故化学方程式为晶体GaN中每个Ga原子形成4个化学键，其中3个共价键，1个N提供孤电子对，Ga提供空轨道的配位键，每个GaN晶胞中含有4个Ga原子和4个N原子，故GaN的密度
18．（12分，每空2分）
（1）浓 平衡气压，使浓硫酸（或液体）能顺利滴下
（2）生成的可作为反应的催化剂
（3）防止空气中的水蒸气进入B中使反应，降低产率（干扰实验）；
吸收多余的二氧化硫和硝酸蒸气等酸性尾气，防止污染环境
（4） BD
【分析】（1）装置A中反应方程式为：（浓）；导管a的作用是平衡压强，确保反应物浓硫酸顺利滴下；
（2）反应开始缓慢，待生成少量后，温度变化不大，反应物浓度也在减小，但反应速率却明显加快，结合影响反应速率的因素，应是催化剂的影响，故可作为反应的催化剂；
（3）由于与水反应，根据分析可知，装置C的作用是防止空气中的水蒸气进入B中使反应，降低产率（干扰实验）；吸收多余的二氧化硫和硝酸蒸气等酸性尾气，防止污染环境；
（4）根据反应方程式：，可计算出剩余，
而参加
的，则，则的纯度。
A项使结果偏小，C项对实验结果没有影响。
19．（16分，每空2分）
（1）
（2）①AC ②、 MH
（3）① 先升高后降低 ② ③AB
分析：（1）依据盖斯定律，
（2）通过三段式计算，D项的体积分数为定值，故不能作为判断依据。
由题意和图中信息可知，只受温度影响，温度升高，增大，可知从右往左看，MH和NG是随温度升高而增大的线。从到，温度升高，c、b、a反应速率逐渐加快，所以在相同的时间，b、a达平衡状态，c点速率最慢，没有达到平衡状态。b点到a点平衡状态，温度升高，转化率下降，故反应I的正向为放热反应；升高温度，，均增大， 平衡逆向移动， 平衡常数 (）减小，故升高温度时逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度，即增大的程度更大，故MH为的线，NG为的线。
（3）平衡时X的物质的量较大，随着温度升高X的物质的量逐渐减小，Y的物质的量逐渐增大，由于反应I是放热反应，随着温度升高，甲烷的量应该逐渐减小，二氧化碳的量增大，又由于反应II是吸热反应，一氧化碳的量随温度升高而逐渐增大，二氧化碳的物质的量逐渐减小，根据量的关系时另一种物质是1ml，在时另一种物质接近，时另一种物质接近0.5ml，说明另一种物质先变大后变小，则可能是开始温度低的阶段反应I逆向移动占主要地位，后来温度高时反应II正向移动占主要地位，因此图中X为甲烷，Y为CO，而缺少物质的量与温度的关系变化曲线，随温度升高该物质的变化趋势为先升高后降低；通过元素守恒，、、、、的物质的量分别为、、、、，总物质的量为17.4ml。则该温度时反应I的平衡常数的计算式为
A.温度升高，在一定温度范围，以反应II为主时，由于反应II正向是吸热反应，故升高温度平衡正移，的平衡转化率增大；B项水蒸气浓度减小，平衡正移，的平衡转化率增大；C项催化剂不改变的平衡转化率；D项在恒温恒压下再按原比例充入一定量的和，的平衡转化率不变；故选AB。选项
操作
现象
结论
A
取溶液于试管中，加热一段时间
蓝色溶液变为绿色
B
将镁粉和打磨后的镁条分别放入滴有酚酞的蒸馏水中，加热
镁条表面出现红色，镁粉附近无现象
镁粉吸附脱色
C
向溶液中滴加稀盐酸
产生白色胶状沉淀
非金属性：Cl>Si
D
向溶液中滴加3滴溶液，一段时间后，再滴加4滴0.1溶液
先产生白色沉淀，后转化为红褐色沉淀
物质
沸点
55.7
34.6
365.8
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
B
D
A
C
D
B
A
B
A
C
B
C
C
D