北京市朝阳区2021届高三上学期期中考试 化学(含答案)

北京市朝阳区2020~2021学年度第一学期期中质量检测
高三化学试卷
（考试时间：90分钟 满分：100分） 2020.11

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56


第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．2020年7月23日我国首个火星探测器“天问一号”发射成功。火星车所涉及的下列
材料中属于金属材料的是
A．探测仪镜头材料——二氧化硅
B．车轮材料——钛合金
C．温控涂层材料——聚酰胺
D．太阳能电池复合材料——石墨纤维和硅
2．下列有关化学用语表述正确的是
A．中子数为16的硫原子： B．纯碱的化学式：NaHCO3
C．CO2的电子式： D．Al3+的结构示意图：
3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．常温下，将7.1 g Cl2通入水中，转移的电子数为0.1NA
B．1 L 0.1 mol·L－1乙酸溶液中含H＋的数目为0.1NA
C．标准状况下，22.4 L CH4完全燃烧后恢复至原状态，所得产物中气体分子数为3NA
D．25℃时，1 L pH＝11的Na2CO3溶液中由水电离出的OH-的数目为0.001NA
4．下列实验所涉及反应的离子方程式不正确的是
A．向氯化铁溶液中加入铁粉：2Fe3+ + Fe === 3Fe2+
B．向硫酸铝溶液中加入过量氨水：Al3+ + 4OH- === AlO2- + 2H2O
C．向草酸溶液中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液：
2MnO4- + 5H2C2O4+ 6H+ === 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
D．向海带灰浸出液中滴加几滴硫酸酸化的过氧化氢溶液：
2I- + H2O2 + 2H+ === I2 + 2H2O
5．用下列仪器或装置（夹持装置略）进行实验，不能达到实验目的的是


A．实验室制取氨气
B．分离乙酸乙酯和碳酸钠溶液


C．制备无水氯化镁
D．证明醋酸为弱酸
6．短周期元素G、M、W、X、Y、Z的原子半径及其最高正化合价随原子序数递增的变化如图所示：

下列说法正确的是
A．碱性：GOH＞XOH B．还原性： HW＞ HZ＞H2Y
C．酸性：HZO4＜H2YO4 D．离子半径：M3-＞W-＞X+
7．海洋生物参与氮循环过程如图所示：

下列说法不正确的是
A. 反应②中有极性键断裂和非极性键生成
B. 反应③中可能有氧气参与反应
C. 反应①～⑤中包含3个氧化还原反应
D. 等量NO2-参加反应，反应④转移电子数目比反应⑤多
8.生物质废物能源化的研究方向之一是热解耦合化学链制高纯H2，工艺流程示意图如下。

下列说法不正确的是
高温
A．燃料反应器中Fe2O3固体颗粒大小影响其与CO、H2反应的速率
B．蒸汽反应器中主要发生的反应为3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2
C．从蒸汽反应器所得H2和H2O的混合物中液化分离H2O，可获得高纯H2
D．当n(CO):n(H2)=1 : 1时，为使Fe2O3循环使用，理论上需要满足n(CO) :n(O2) = 2 : 1
9．热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺是能源研究领域的重要课题。根据下图所给数据，下列说法正确的是

A．图1反应若使用催化剂，既可以改变反应路径，也可以改变其DH
B．图2中若H2O的状态为气态，则能量变化曲线可能为①
C．图3反应中反应物的总能量比生成物的总能量高
D．由图1、图2和图3可知，H2S(g) === H2 (g) + S (s) ΔH = + 20 kJ·mol -1
过量KI溶液
无色溶液a
KOH溶液
加热
浓盐酸
MnO2
Cl2
①加热
②净化
KClO3
黄绿色气体
盐酸
加热
10．实验小组同学制备KClO3并探究其性质，过程如下：


下列说法不正确的是
△
A．可用饱和NaCl溶液净化氯气
B．生成KClO3的离子方程式为3Cl2 + 6OH- === ClO3- + 5Cl- + 3H2O
C．推测若取少量无色溶液a于试管中，滴加稀H2SO4后，溶液仍为无色
D．上述实验说明碱性条件下氧化性Cl2＞KClO3，酸性条件下氧化性：Cl2＜KClO3
11．25℃时，在20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液，pH变化曲线如下图所示：

下列说法不正确的是
A．若用10 mL H2O代替10 mL NaOH溶液，所得溶液pH小于a点
B．b点溶液中微粒浓度：c(Na+) > c(CH3COO－) > c(CH3COOH)
C．a点→c点的过程中n(CH3COO-)持续增大
D．若向a点对应的溶液中滴加1滴0.1 mol·L-1 NaOH溶液或1滴0.1 mol·L-1 醋酸溶液，pH变化均不大
12．向体积为10 L的恒容密闭容器中通入1.1 mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g)制备H2，反应原理为CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH = + 206.2 kJ·mol-1。在不同温度（Ta、Tb）下测得容器中n(CO) 随时间的变化曲线如下图所示：

下列说法正确的是
A．温度Ta＜Tb
B．Ta时，0 ~ 4 min内v(CH4) = 0.25mol·L-1·min-1
C．Tb时，若改为恒温恒压容器，平衡时n(CO) ＞ 0.6 mol
D．Tb时，平衡时再充入1.1 mol CH4，平衡常数增大
13．我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，电池工作时，复合膜（由a、b膜复合而成）层间的H2O解离成H+和OH- ，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K1时，Zn-CO2电池工作原理如图所示：

下列说法不正确的是
A．闭合K1时，Zn表面的电极反应式为Zn + 4OH− - 2e− === Zn(OH)42−
B．闭合K1时，反应一段时间后，NaCl溶液的pH减小
C．闭合K2时，Pd电极与直流电源正极相连
D．闭合K2时，H+通过a膜向Pd电极方向移动
14．实验小组研究Na与CO2的反应，装置、步骤和现象如下：
Na

实验步骤和现象：
i. 通入CO2至澄清石灰水浑浊后，点燃酒精灯。
ii. 一段时间后，硬质玻璃管中有白色物质产生，管壁上有黑色物质出现。检验CO的试剂未见明显变化。
iii. 将硬质玻璃管中的固体溶于水，未见气泡产生；过滤，向滤液中加入过量BaCl2溶液，产生白色沉淀；再次过滤，滤液呈碱性；取白色沉淀加入盐酸，产生气体。
iv. 将管壁上的黑色物质与浓硫酸混合加热，生成能使品红溶液褪色的气体。
下列说法不正确的是
A．步骤i的目的是排除O2的干扰
△
B．步骤iii证明白色物质是Na2CO3
C．步骤iv发生反应的化学方程式为C + 2H2SO4(浓) === CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
D．根据以上实验推测：CO2与金属K也可以发生反应并被还原


第二部分



本部分共5题，共58分。

15．（10分）中国传统的农具、兵器曾大量使用铁，铁器的修复是文物保护的重要课题。
（1）潮湿环境中，铁器发生电化学腐蚀的负极反应式是_______。
战国时期的铁制农具
（2）铁器表面氧化层的成分有多种，性质如下：
成分
Fe3O4
FeO(OH)
FeOCl
性质
致密
疏松
疏松
① Fe(OH)2被空气氧化为Fe3O4的化学方程式是_______。
② 在有氧条件下，Fe3O4在含Cl–溶液中会转化为FeOCl，将相关反应的离子方程式补充完整：




4Fe3O4 + O2 + ______ + H2O === FeOCl + ______
（3）化学修复可以使FeOCl转化为Fe3O4致密保护层：用Na2SO3和NaOH混合溶液浸
泡锈蚀的铁器，一段时间后取出，再用NaOH溶液反复洗涤。
① FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO(OH)，推测溶解度FeOCl_____FeO(OH)
（填“＞”或“＜”）。
② Na2SO3的作用是_______。
③ 检验FeOCl转化完全的操作和现象是_______。





16．（10分）硝酸是重要的化工原料，工业生产硝酸的流程如下图所示：

已知： ⅰ．HNO3受热易分解为NO2、O2等物质；
。
（1）步骤Ⅰ：制高纯氢
① 反应器中初始反应的生成物有两种，且物质的量之比为1∶4，甲烷与水蒸气反
应的化学方程式是_______。
② 所得H2中含有少量CO气体，影响后续反应催化剂活性，可利用如下反应吸收CO：
[Cu(NH3)2]Ac(aq) + CO(g) + NH3(g) [Cu(NH3)3]Ac·CO(aq) ΔH < 0
（注：Ac－代表CH3COO－）
利于CO被吸收的反应条件有_______（写出两点）。
（2）步骤Ⅱ：合成氨
① 工业合成氨时，每生成1 mol NH3(g)放出46.1 kJ热量，则合成氨的热化学方程
式是_______。
② 用右图所示装置实现电化学合成氨。产生NH3的电极
反应式是_______。
（3）步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应，步骤Ⅴ在反应前需将NO2冷却。
① 步骤Ⅴ的化学方程式是_______。
② 冷却NO2有利于提高HNO3产率，原因是_______（写出一点即可）。
③ 提高由NH3转化为HNO3的整个过程中氮原子利用率的措施是_______。


17．（12分）研究人员从处理废旧线路板后的固体残渣（含SnO2、PbO2等）中进一步回收金属锡（Sn），一种回收流程如下。

已知：i. 50Sn、82Pb为IVA族元素；
ii. SnO2、PbO2与强碱反应生成盐和水。
（1）Sn在空气中不反应，Pb在空气中表面生成一层氧化膜，结合原子结构解释
原因______。
（2）SnO2与NaOH反应的化学方程式为______。
（3）滤液1中加入Na2S的目的是除铅，将相关方程式补充完整：



Na2PbO3＋ Na2S＋ ______=== PbS↓＋S↓＋ ______
（4）不同溶剂中Na2SnO3的溶解度随温度变化如图。







① 相同温度下，Na2SnO3的溶解度随NaOH浓度增大而减小，结合平衡移动原理解释原因：______。
② 操作III的具体方法为______。
（5）测定粗锡中Sn的纯度：在强酸性环境中将a g粗锡样品溶解（此时Sn全部转化成Sn2+），迅速加入过量NH4Fe (SO4)2溶液，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用c mol·L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点。平行测定三次，消耗K2Cr2O7溶液的体积平均为v mL，计算Sn的纯度。（Sn的摩尔质量为119 g·mol-1）
已知：Sn2+ + 2Fe3+ === Sn4+ + 2Fe2+
Cr2O72-+ 6Fe2++14H+ === 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
① 溶解粗锡时不宜选用浓盐酸，理由是______。
② 粗锡样品中Sn的纯度为 （用质量分数表示）。
18．（12分）将CO2转化成C2H4可以变废为宝、改善环境。以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下：
Ⅰ．CO2(g) + C2H6(g) ⇌ C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ∆H = +177 kJ·mol-1（主反应）
Ⅱ．C2H6(g) ⇌ CH4(g)+H2(g)+C(s) ∆H = +9kJ·mol-1 （副反应）
（1）反应I的反应历程可分为如下两步：
i．C2H6(g) ⇌ C2H4(g)+H2(g) ∆H1 = +136 kJ·mol-1（反应速率较快）
ii．H2(g)+CO2(g) ⇌ H2O(g)+CO(g) ∆H2 （反应速率较慢）
① ∆H2 = kJ·mol-1
② 相比于提高c(C2H6)，提高c(CO2) 对反应I速率影响更大，原因是 。
（2）0.1 MPa时向密闭容器中充入CO2和C2H6，温度对催化剂K-Fe-Mn/Si-2 性能的影响如图所示：

① 工业生产中反应I选择800℃，原因是 。
② 800℃时，不同的CO2和C2H6体积比对反应影响的实验数据如下表：
V(CO2)/V(C2H6)
平衡时有机产物的质量分数
CH4
C2H4
15.0/15.0
7.7
92.3
20.0/10.0
6.4
93.6
24.0 /6.0
4.5
95.5
a. 随V(CO2)/V(C2H6) 增大， CO2转化率将 （填“增大”或“减小”）。
b. 解释V(CO2)/V(C2H6)对产物中C2H4的质量分数影响的原因： 。
（3）我国科学家使用电化学的方法（装置如右图）
用C2H6 和CO2合成了C2H4。
① N是电源的 极。
② 阳极电极反应式是 。



19．（14分）久置的Na2S固体会潮解、变质、颜色变黄，探究Na2S变质的产物。
资料：ⅰ．Na2S能与S反应生成Na2Sx（黄色），Na2Sx与酸反应生成S和H2S；
ⅱ．BaS、BaSx均易溶于水，H2S可溶于水，BaS2O3微溶于水；
ⅲ．白色的Ag2S2O3难溶于水，且易转化为黑色Ag2S。
将久置的Na2S固体溶于水，溶液呈黄色。取黄色溶液，滴加稀硫酸，产生白色沉
淀（经检验该沉淀含S）。
（1）推测Na2S变质的产物含有Na2Sx，实验证据是______。
（2）研究白色沉淀产生的途径，实验小组同学进行如下假设：
途径一：白色沉淀由Na2Sx与稀硫酸反应产生。
途径二：Na2S变质的产物中可能含有Na2S2O3，白色沉淀由Na2S2O3与稀硫酸反
应产生。
途径三：Na2S变质的产物中可能含有Na2SO3，白色沉淀由……
① Na2S2O3与稀硫酸反应的化学方程式是______。
② 请将途径三补充完全：______。
（3）为检验Na2S变质的产物中是否含有Na2S2O3，设计实验：
① 取黄色溶液，向其中滴加AgNO3溶液，产生黑色沉淀。由此得出结论：Na2S
变质的产物中含Na2S2O3。有同学认为得出该结论的理由不充分，原因是
______。
② 改进实验，方案和现象如下：
白色沉淀（放置颜色不变）
实验一：
黑色固体
实验二：
a．实验一的目的是_______。
b．试剂1是_______，试剂2是_______。
（4）检验Na2S变质的产物中是否含有Na2SO4：取黄色溶液，加入过量稀盐酸，产生白
色沉淀。离心沉降（分离固体）后向溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。你认
为能否根据实验现象得出结论？说明理由：_______。


北京市朝阳区2020~2021学年度第一学期期中质量检测
高三化学学科试卷参考答案 2020.11
（考试时间：90分钟 满分：100分 ）

第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
B
A
D
C
D
D
C
题号
11
12
13
14






答案
B
C
D
B







第二部分

本部分共5题，共58分。

15．（10分）
（1） Fe – 2e- === Fe2+
（2） ① 6Fe(OH)2 + O2 === 2Fe3O4 + 6H2O
② 12Cl- ； 6； 12； 12OH-
（3） ① ＞
② 作还原剂，将FeOCl还原为Fe3O4
③ 取最后一次的洗涤液于试管中，加入HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，无白色沉淀产生，证明FeOCl转化完全。

一定条件
16．（10分）
（1）① CH4 + 2H2O ====== 4H2 + CO2
② 降低温度；增大压强；增大[Cu(NH3)2]Ac(aq)浓度或增大NH3浓度
（2）① N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJ·mol-1
② N2 + 6H+ + 6e- === 2NH3
（3）① 3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
② 防止温度高造成HNO3分解（或温度高NO2溶解度降低）
③ 通入过量的O2，使生成的NO全部转化为硝酸
17．（12分）
（1）Sn和Pb均为第IVA元素，核电荷数Pb ＞Sn，电子层数Pb＞Sn，原子半径
Pb＞Sn，失电子能力Pb＞Sn，金属性Pb＞Sn
（2）SnO2 + 2NaOH === Na2SnO3 + H2O
（3）2；3H2O；6NaOH
（4）① 随着NaOH溶液浓度增大，c(Na+)增大，Na2SnO3溶解平衡：Na2SnO3(s) 2Na+(aq) + SnO32-(aq) 逆向移动，使得Na2SnO3溶解度减小。
② 蒸发、结晶，趁热过滤
（5）① K2Cr2O7酸性溶液可以氧化Cl- ，产生实验误差
②
18．（12分）
（1） ① + 41
② 反应ii为反应I的决速步，c(CO2)增大，反应ii速率加快，从而提高反应I速率
（2）① 800℃时，C2H4选择性比780℃略有降低，但CO2的转化率增大较多，有利于提高C2H4的产率；800℃时，C2H4选择性与820℃相比选择性略高。
② a. 减小
b. 随V(CO2)/V(C2H6)增大，c(CO2)增大，c(C2H6)减小；c(CO2)增大促进反应I平衡正移，反应消耗的C2H6增多，也使c(C2H6)减小，反应II平衡逆移；上述因素导致产物中C2H4质量分数增大。
（3）① 负
② C2H6 +O2-－2e- === C2H4 + H2O
19.（14分）
（1）溶液呈黄色
（2）① Na2S2O3 + H2SO4 === Na2SO4 + SO2↑ + S↓ + H2O
② 白色沉淀由SO32-与S2-在酸性条件下反应产生（或白色沉淀由生成的H2S 与SO2反应产生 ）
（3）① 剩余的Na2S也能与AgNO3溶液反应生成黑色的Ag2S沉淀
② a. 确认Ag2SO4和Ag2SO3都不易转化为黑色固体，排除SO42- 、SO32-对S2O32-检验的干扰 b. BaCl2溶液、AgNO3溶液
（4）可以，稀盐酸将S2O32-、SO32-等除去，不会产生干扰；
或：不可以，检验过程中H2S等低价含硫物质被O2氧化