2024四川省仁寿一中北校区高三上学期9月月考理综化学试题含解析

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四川省仁寿第一中学北校区2023-2024学年高三上学期九月月考
理科综合化学试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共35题，共300分，共12页。
注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
6. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Ni-59 As-75
第Ⅰ卷 选择题 (共126分)
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 下列说法不正确的是
A. 硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料
B. 贮氢合金的发现和应用，开辟了氢气贮存、运输的新途径
C. “山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料
D. 不锈钢是一种主要含Fe、Cr、Ni且不易生锈的合金钢
【答案】C
【解析】
【详解】A．硬铝是合金，合金的硬度比纯金属大，硬铝具有密度小，硬度大，抗腐蚀能力强，是制造飞机的理想材料，故A正确；
B．贮氢合金是高效、安全的储氢载体，其发现和应用，开辟了氢气贮存、运输的新途径，故B正确；
C．“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于金属材料，故C错误；
D．不锈钢不易生锈，主要含有铁、铬、镍，和少量的碳，故D正确；
故选C。
2. 某有机物的结构如图所示，则下列说法中不正确的是

A. 该有机物能与反应
B. 该有机物能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且反应原理相同
C. 该有机物中有4种官能团
D. 该有机物能发生加成、水解、酯化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．羟基、羧基能和Na反应，羧基能和NaHCO3反应，则1mol该有机物能与2molNa、1molNaHCO3反应，A正确；
B．该有机物中含有碳碳双键，能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色，含有碳碳双键和醇羟基，具有还原性，能发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色，即反应原理不相同，B错误；
C．该有机物中含有碳碳双键、醇羟基、羧基和酯基4种官能团，C正确；
D．分子中含有苯环和碳碳双键能发生加成反应，含有酯基能发生水解反应，含有羟基、羧基能发生酯化反应，D正确；
故选B。
3. 某离子化合物的结构如图。X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，X的原子半径是元素周期表中最小的。下列正确的是

A. X2Q2为非极性分子
B. W元素原子从激发态跃迁到基态辐射出紫光
C. 简单离子半径：Z＞Q＞W
D. 该化合物中与Y单键相连的Q不满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】X的原子半径是元素周期表中最小的，则X为H元素；由该化合物的结构图可知：Y形成4条共价键，为第ⅠⅤA族元素，Q形成2条共价键，为ⅤＩA族元素，W为第ⅠA族元素，又X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，则Y为C元素，Q为O元素，W为Na元素，Z为N元素，以此解答该题。
【详解】根据上述分析可知：X是H，Y是C，Z是N，Q是O，W是Na元素。
A．X2Q2为H2O2，该物质分子是不对称极性分子，A错误；
B．W是Na元素，其焰色试验显黄色，不是显紫色，B错误；
C．Z是N，Q是O，W是Na，三种元素形成的简单离子N3-、O2-、Na+的电子层结构相同，对于核外电子排布相同的离子，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径：Z(N3-)＞Q(O2-)＞W(Na+)，C正确；
D．Y是C，Q是O，阴离子得到一个电子导致与Y(C)单键相连的Q(O)满足8电子稳定结构，D错误；
故合理选项是C。
4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量存在的是
A. 无色溶液中：Na+、NH、MnO、Cl-
B. 中性溶液中：K+、Fe3+、NO、SO
C. 由水电离的c(H+)=1×10-12mol•L-1溶液中：Na+、Fe2+、NO、I-
D. 能使甲基橙变红的溶液中：K+、NH、Cl-、NO
【答案】D
【解析】
【详解】A．含 MnO的溶液为紫色，A错误；
B．Fe3+水解，溶液显酸性，B错误；
C．由水电离的c(H+)=1×10-12mol•L-1溶液，可能显酸性或碱性， Fe2+、NO、I-在酸性溶液中不能大量共存，Fe2+在碱性溶液中不能共存，C错误；
D．能使甲基橙变红的溶液显酸性，K+、NH、Cl-、NO相互不反应，可以大量共存，D正确；
故选D。
5. 下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
装置操作




目的
熔化固体
检验二氧化硫的还原性
制备氨气
接收石油分馏所得馏分

A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．石英坩埚中含有二氧化硅，在高温下二氧化硅会与碳酸钠反应，A错误；
B．酸性高锰酸钾具有氧化性，若二氧化硫具有还原性，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；
C．制备氨气是氯化铵固体和氢氧化钙反应，不能直接加热氯化铵，C错误；
D．牛角管与锥形瓶之间不需要加橡胶塞，D错误；
故选B。
6. 二甲醚(CH3OCH3)燃料电池的工作原理如图，有关叙述正确的是

A. 该装置能实现化学能100%转化为电能
B. 电子移动方向为：a极→b极→质子交换膜→a极
C. a电极的电极反应式为CH3OCH3＋3H2O－8e－=2CO2＋12H＋
D. 当b电极消耗标况下22.4 L O2时，质子交换膜有4 mol H＋通过
【答案】D
【解析】
【分析】结合装置图，燃料电池通燃料的一极为负极，故电极a为负极，电极b为正极，据此回答。
【详解】A．原电池装置将化学能转化为电能，但不能实现100%转化，故A错误；
B．原电池中，电子的流向为负极经外电路到正极，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电解质溶液中没有电子的流动，故B错误；
C．a电极负极，电极反应式为CH3OCH3＋3H2O－12e－=2CO2＋12H＋，故C错误；
D．当b电极消耗标况下22.4 L O2时，外电路转移4mol电子，质子交换膜有带相同电荷数即4 mol H＋通过，故D正确。
答案为：D。
7. 常温下，向某二元弱酸溶液中加入溶液调节溶液的，测得溶液中含R微粒占所有含R微粒的物质的量分数与溶液的关系如图所示。下列说法中错误的是

A. 溶液中，
B. 曲线②表示溶液中占所有含R微粒的物质的量分数的变化
C. b点溶液中，
D. 溶液中：
【答案】A
【解析】
【分析】常温下，向某二元弱酸溶液中加入溶液调节溶液的，H2R的物质的量分数减小，的物质的量分数增大，然后的物质的量分数又减小，的物质的量分数增大，则曲线①代表，曲线②代表，曲线③代表，以此解答。
【详解】A．溶液中存在电荷守恒：，故A错误；
B．由分析可知，曲线②表示溶液中占所有含R微粒的物质的量分数的变化，故B正确；
C．b点溶液中存在电荷守恒：，此时c(R2-)=c(HR-)，又因为此时溶液呈酸性，则c(H+)>c(OH-)，则，故C正确；
D．溶液中存在物料守恒，故D正确；
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题(共174分)
三、非选择题：本题包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共129分。
8. 己二酸是一种重要的有机二元酸，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用。
Ⅰ.反应原理(图甲)：

Ⅱ.反应装置图(图乙)：

Ⅲ.反应步骤：
①在仪器a中加入环己醇，三口烧瓶中加入浓硝酸(适当过量)，开启磁力搅拌，并通入冷凝水，打开仪器a的活塞，缓慢滴加环己醇。
②控制反应温度为80℃至反应结束，按顺序拆除导气吸收装置和冷凝回流装置，取下三口烧瓶，置于冰水中冷却20min以上，然后进行抽滤，用少量的冰水洗涤滤饼，即可制得己二酸粗品。
回答下列问题：
（1）加入实验药品前应进行的操作为___________。
（2）仪器a中的支管的用途为___________。
（3）仪器b的名称为___________，冷凝水的进水口为___________(填“c”或“d”)。
（4）本实验最好在通风橱中进行，其原因是___________。
（5）写出己二酸与过量乙醇酯化反应的化学方程式___________。
（6）本实验需严格控制反应温度为80℃左右，温度过高可能产生的后果是___________(写出一点即可)。
（7）己二酸可发生下列哪些反应类型___________。
a． 取代反应 b． 氧化反应 c． 消去反应 d． 加聚反应
【答案】（1）检查装置气密性
（2）平衡气压，使液体能顺利滴下
（3） ①. 球形冷凝管 ②. d
（4）产生的氮氧化物是有毒气体，不可逸散到实验室内
（5）HOOC(CH2)4COOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3+2H2O
（6）①浓硝酸分解；②反应过于剧烈，难以控制，引发事故
（7）a、b
【解析】
【分析】由环己醇制取己二酸的过程分两步进行，第一步将环己醇加入浓硝酸中，浓硝酸将环己醇氧化为环己酮；第二步将环己酮氧化为己二酸，浓硝酸具有挥发性，且受热易分解，此步需要控制温度在80℃，生成的己二酸在热水中溶解度较大，在冷水中溶解度小，所以分离产品时，可将反应产物冷凝，让己二酸结晶析出。
【小问1详解】
在密闭容器内制取物质，加入实验药品前，应检查装置是否漏气，即进行的操作为：检查装置气密性。
【小问2详解】
使用分液漏斗往容器内滴加液体时，若容器内压强大于大气压强，则分液漏斗内液体很难流出，则仪器a中支管的用途为：平衡气压，使液体能顺利滴下。
【小问3详解】
仪器b的内管呈球形，则其名称为球形冷凝管，冷凝水的流向是下进上出，即进水口为d。
【小问4详解】
本实验在操作过程中，浓硝酸会发生分解，从而产生大气污染物，所以最好在通风橱中进行，其原因是：产生的氮氧化物是有毒气体，不可逸散到实验室内。
【小问5详解】
己二酸与过量乙醇发生酯化反应，生成己二酸二乙酯等，化学方程式：HOOC(CH2)4COOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3+2H2O。
【小问6详解】
本实验中，所用硝酸易分解，反应为放热反应，需严格控制反应温度为80℃左右，温度过高可能产生的后果是：①浓硝酸分解；②反应过于剧烈，难以控制，引发事故。
【小问7详解】
己二酸分子中含有羧基，能发生酯化反应，能被强氧化剂氧化，但不能发生消去反应和加聚反应，所以可发生的反应类型为取代反应、氧化反应，故选a、b。
【点睛】羧基虽然具有氧化性，但不能被氢气还原。
9. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子
Ni2＋
Al3＋
Fe3＋
Fe2＋
开始沉淀时(c=0.01mol·L-1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题：
（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式___________。“滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、___________。
（2）“转化”中可替代H2O2的物质是___________。
A. 酸性KMnO4溶液 B. O2 C. 硝酸 D. 新制氯水
（3）若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即

则“滤液③”中可能含有的杂质离子为___________。
（4）利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=___________。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1，则“调pH”应控制的pH范围是___________。
（5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式___________。
【答案】（1） ①. 除去油脂、溶解铝及其氧化物 ②. AlO＋H+＋H2O=Al(OH)3↓或Al(OH)＋H+=Al(OH)3↓＋H2O ③. Fe2+、Fe3+ （2）B
（3）Fe3+ （4） ①. 10-15.6 ②. 3.2≤pH<6.2
（5）2Ni2+＋ClO-＋4OH-=2NiOOH↓＋Cl-＋H2O
【解析】
【分析】由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，将Al及其氧化物溶解，得到的滤液①含有NaAlO2，滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②，Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后，加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，据此分析解答问题。
【小问1详解】
根据分析可知，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并将Al及其氧化物溶解，滤液①中含有NaAlO2和过量的NaOH，加入稀硫酸，调为中性，生成氢氧化铝沉淀，发生反应的离子方程式为AlO＋H+＋H2O=Al(OH)3↓；加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe及其氧化物溶解，所以“滤液②”中含有的金属离子是Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋。
【小问2详解】
“转化”中H2O2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，可用O2或空气替代，由于不能引入其他杂质，所以不能用酸性高锰酸钾、硝酸和氯水，答案选B。
【小问3详解】
若将工艺流程改为先“调pH”后“转化”，会使调pH过滤后的溶液中含有Fe2＋，则滤液③中可能含有转化生成的Fe3＋。
【小问4详解】
由上述表格可知，Ni2＋完全沉淀时的pH＝8.7，此时c(Ni2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－8.7 mol·L－1，则c(OH－)＝1.0×10－5.3，则Ni(OH)2的Ksp＝c(Ni2＋)×c2(OH－)＝10－5×(10－5.3)2＝10－15.6；如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol·L－1，为避免镍离子沉淀，此时c(OH－)＝mol·L－1=10-7.8mol·L－1，则c(H＋)＝1.0×10－6.2 mol·L－1，即pH＝6.2；Fe3＋完全沉淀的pH为3.2，因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2≤pH<6.2。
【小问5详解】
由题意可知，NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化，生成NiOOH和NaCl，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：2Ni2+＋ClO-＋4OH-=2NiOOH↓＋Cl-＋H2O。
10. 丙酮蒸气热裂解可生产乙烯酮，反应为，现对该热裂解反应进行研究，回答下列问题：
（1）若该反应的逆反应的活化能为，根据表格中的键能数据，计算该反应的正反应活化能为_______；
化学键



键能
412
348
612

（2）在恒温恒容密闭容器中，充入丙酮蒸气，可以判断下列到达平衡状态的是_______。
A. 消耗同时消耗
B. 容器内物质的量不再变化
C. 和的质量比保持不变
D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
（3）丙酮的平衡转化率随温度、压强变化如图所示：

①图中A、B两点的温度是A_______B(填“”、“”或“”)
②B、C两点化学平衡常数_______(填“”、”或“”)；
③B点时，的体积分数为_______(用分数表示)
（4）在容积可变的恒温密闭容器中，充入丙酮蒸气维持恒压()。
①经过时间，丙酮分解20%。用单位时间内气体分压变化表示的反应速率_______；
②该条件平衡时丙酮分解率为a，则_______(以分压表示，分压总压物质的量分数)。
【答案】（1） （2）BD
（3） ①. < ②. = ③.
（4） ①. 2 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据表格中的键能数据，反应：的焓变=2×348-612=84，由于=E(正)-E(逆)，该反应的逆反应的活化能为，则该反应的正反应活化能为。
【小问2详解】
在恒温恒容密闭容器中：
A. 消耗同时消耗，二者均指逆反应速率，不能判断该反应是否达到平衡；
B. 容器内的物质的量不再变化，说明体系内各物质的含量保持一定，能判断该反应达到平衡状态；
C. 由于容器内只充入反应物丙酮蒸气，则产物和的物质的量之比始终不变，即质量比始终保持不变，故该选项的表述不能判断该反应是否达到平衡；
D. 该反应各物质均是气体，混合气体的总质量保持不变，该反应的气体分子数发生改变，混合气体的平均摩尔质量，发生改变，故混合气体的相对分子质量不再变化能判断该反应达到平衡状态；
故答案选BD。
【小问3详解】
①由小问1的解析可知，该反应的>0，是吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，丙酮的平衡转化率增大，结合图中曲线可知，温度是A ②B、C两点所处温度相同，则平衡常数=；
③B点时，丙酮的平衡转化率为0.8，设丙酮投料为1mol，则有三段式：
，的体积分数等于物质的量分数，为。
【小问4详解】
①根据题意，经过时间，丙酮分解20%，设充入丙酮蒸气为1mol，则有：
，则丙酮的分压改变了-=40kPa，故用单位时间内气体分压变化表示的反应速率；
②根据题意，平衡时丙酮分解率为a，设充入丙酮蒸气为1mol，则有：
，平衡时体系总物质的量为1-a+a+a=1+a(mol)，则。
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【化学——选修3：物质结构与性质】
11. 中科院大连化学物理研究所科学家用Ni-BaH3/Al2O3、Ni-LiH等作催化剂，实现了在常压、100~300℃的条件下合成氨，这一成果发表在《Nature Energy》杂志上。
（1）基态的核外电子排布式为___________，若该离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于___________(填“基”或“激发”)态。
（2）氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位，也是重要的化工原料，可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。甘氨酸(NH2CH2COOH)是组成最简单的氨基酸，熔点为182℃，沸点为233℃。
①硝酸溶液中的空间构型为___________。
②甘氨酸中C原子的杂化方式为___________，晶体类型是___________，其熔、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为-21℃，沸点为141℃)的主要原因：一是甘氨酸能形成内盐；二是___________。
（3）比较NH3分子(前者)和在中NH3(后者)分子中∠H-N-H键角大小，前者___________后者。(填“>”、“<”或“=”)
（4）亚氨基锂(Li2NH，摩尔质量为M g/mol)，是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料，其晶胞结构如图所示，若晶胞参数为dpm，密度为ρg/cm3，则阿伏加德罗常数___________(列出表达式)。

【答案】（1） ①. 1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 ②. 激发
（2） ①. 平面三角形 ②. sp3、sp2 ③. 分子晶体 ④. 分子数相同时，甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多(或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键)
（3）< （4）
【解析】
【小问1详解】
Ni元素为28号元素，失去最外层两个电子形成Ni2+，基态Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8；基态Ni2+的核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5=14种，若该离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于激发态。
【小问2详解】
①的中心原子价层电子对数为=3，孤电子对数为0，所以空间构型为平面三角形；
②甘氨酸(NH2CH2COOH)中-CH2-中C原子形成四个键，达到饱和状态，价层电子对数为4，所以为sp3杂化，-COOH中C原子连接一个碳氧双键，所以为sp2杂化；甘氨酸熔沸点较低属于分子晶体；分子数相同时，甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多（或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键）。
【小问3详解】
由于NH3提供孤电子对与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，所以∠H-N-H键角增大，则NH3分子(前者)和在中NH3(后者)分子中∠H-N-H的键角大小，前者<后者。
【小问4详解】