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1、2019 届北京市通州区2016 级高三下学期三模考试理科综合化学试卷祝考试顺利1.下列在科学研究过程中使用的实验装置内,没有发生氧化还原反应的是A屠呦呦用乙醚提取青蒿素B伏打发明电池C 拉瓦锡研究空气成分D李比希用 CuO做氧化剂分析有机物的组成A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【详解】A屠呦呦用乙醚提取青蒿素属萃取、分液,是物理变化,不存在氧化还原反应,故 A错误;B 原电池中发生的是自发的氧化还原反应,故 B正确;C 拉瓦锡研究空气成分时存在Hg 在加热条件下与氧气发生反应生成HgO,是氧化还原反应,故 C正确;D 李比希用 CuO做氧化剂分析有机物的组成,发生了氧化还原反
2、应,故 D正确;答案为 A。2.Y 是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体,可由X在一定条件下合成:下列说法不正确的是A.Y 的分子式为 C10H8O3B.由 X制取 Y的过程中可得到乙醇C.一定条件下,Y能发生加聚反应和缩聚反应D.等物质的量的 X、Y分别与 NaOH 溶液反应,最多消耗 NaOH 的物质的量之比为32【答案】D【解析】【详解】A由 Y的结构简式可知Y的分子式为 C10H8O3,故 A正确;B由原子守恒,由 X发生取代反应生成Y的过程中另一产物为乙醇,故B正确;CY中含有碳碳双键,一定条件下,能发生加聚反应;Y中含有酚羟基,一定条件下可和醛发生缩聚反应,故 C正确;DX中酚
3、羟基、酯基可与氢氧化钠溶液反应,1mol可与 3molNaOH 反应,Y 中酚羟基、酯基可与氢氧化钠反应,且酯基可水解生成酚羟基和羧基,则 1molY可与 3molNaOH 反应,最多消耗 NaOH 的物质的量之比为1:1,故 D错误;故答案为 D。3.CO2和 CH4催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应历程示意图如下:下列说法不正确的是A.合成气的主要成分为CO和 H2B.既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成C.吸收能量D.Ni 在该反应中做催化剂【答案】C【解析】【详解】A由图示可知 CO2和 CH4在 Ni 催化作用下,最终生成CO和 H2,故 A正确;B化学反应的过
4、程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成,由图示可知过程中既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故 B正确;C 的能量总和大于的能量总和,则的过程放出能量,故C错误;D由图示可知 CO2和 CH4催化重整生成 CO和 H2的过程中 Ni 的质量和化学性质没有发生变化,则 Ni 为催化剂,故 D正确;故答案为 C。4.已知:一元弱酸 HA的电离平衡常数 K+-c Hc Ac HA。25时,CH3COOH、HCN、H2CO3的电离平衡常数如下:化学式CH3COOH HCN H2CO3K 1.751054.91010K1=4.4 107K2=5.6 1011下列说法正确的是A.稀释 CH3COO
5、H 溶液的过程中,n(CH3COO)逐渐减小B.NaHCO3溶液中:c(H2CO3)c(23CO)c(HCO3-)C.25时,相同物质的量浓度的NaCN 溶液的碱性强于 CH3COONa 溶液D.向 CH3COOH 溶液或 HCN 溶液中加入 Na2CO3溶液,均产生 CO2【答案】C【解析】【详解】A加水稀释 CH3COOH 溶液,促进 CH3COOH 的电离,溶液中n(CH3COO)逐 渐 增 多,故A错 误;B NaHCO3溶 液 中HCO3-的 水 解 常 数Kh2=2wKK=1471 104.4 10=2.27108K2=5.6 1011,说明HCO3-的水解大于电离,则溶液中 c(
6、23CO)c(H2CO3)c(HCO3-),故 B错误;C 由电离平衡常数可知浓度相等时 HCN 的酸性小于 CH3COOH,同 CN-的水解程度大于CH3COO-,则 25时,相同物质的量浓度的NaCN溶液的碱性强于 CH3COONa 溶液,故 C正确;D由电离平衡常数可知浓度相等时HCN的酸性小于 H2CO3,则向 HCN 溶液中加入 Na2CO3溶液,只能生成 NaHCO3,无 CO2气体生成,故 D错误;故答案为 C。5.已知:苯酚与 Fe3+在溶液中存在可逆反应:Fe3+6C6H5OHH3Fe(OC6H5)6+3H+,其中 H3Fe(OC6H5)6显紫色。实验如下:下列说法不正确的是
7、:A.i是空白对照实验B.向 ii中滴加几滴浓盐酸,溶液颜色变浅C.iii、iv 中无色层中的溶剂分别为苯和CCl4D.苯酚在苯中的溶解性小于在CCl4中的溶解性【答案】D【解析】【详解】A通过 i 观察 ii iii、iv 中发生的变化,达到空白对照的目的,故A正确;B向 ii中滴加几滴浓盐酸,增大H+浓度,平衡逆向移动,H3Fe(OC6H5)6浓度降低,溶液颜色变浅,故B 正确;C苯的密度比水,CCl4的密度比水大,故 iii、iv 中无色层中的溶剂分别为苯和CCl4,故 C正确;D iii中加入苯后水溶液层呈浅紫色,而iv 中加入 CCl4后水溶液层呈紫色,说明苯酚更易溶解于苯,导致平衡
8、逆向移动,水溶液的颜色变浅,即苯酚在苯中的溶解性大于在CCl4中的溶解性,故 D错误;故答案为 D。6.我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置,其示意图如下:下列说法不正确的是A.b 为电源的正极B.中,捕获 CO2时碳元素的化合价发生了变化C.a 极的电极反应式为2C2O52-4e-=4CO2+O2D.上述装置存在反应:CO2=C+O2【答案】B【解析】【详解】Aa 电极反应是 2C2O52-4e-4CO2+O2,发生氧化反应,是电解池的阳极,则 b 为正极,故 A正确;B捕获 CO2时生成的 C2O52-中碳元素的化合价仍为+4价,捕获 CO2时生成 CO32-时碳元素的化合价仍为
9、+4 价,碳元素的化合价均未发生变化,故 B错误;C 由电解装置示意图可知a 电极反应是 2C2O52-4e-4CO2+O2,故 C正确;D 由电解装置示意图可知a 电极生成 O2,d 电极生成 C,电解池总反应式为 CO2=C+O2,故 D正确;故答案为 B。7.研究铜和铁与浓硫酸的反应,实验如下:铜丝表面无明显现象铁丝表面迅速变黑,之后无明显现象铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色下列说法正确的是A.常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸,可用铜制容器盛放浓硫酸B.中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量相等C.依据,可推断出铜和铁与浓硫酸反应可生成SO2D.中现象的差异仅是由于温度改
10、变了化学反应速率【答案】C【解析】【详解】A常温下铁遇冷浓硫酸发生钝化,则可以用铁制容器盛放浓硫酸,故A错误;B随着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐降低,Cu与稀硫酸不反应,而Fe能与稀硫酸反应生成氢气,则中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量不可能相等,故B错误;C中在加热条件下,铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色,说明反应中生成SO2,故 C正确;D温度升高可加快化学反应速率,同时浓硫酸的氧化性随温度升高而升高,故D错误;故答案为 C。8.聚碳酸酯(简称 PC)是重要的工程塑料,某种PC塑料(N)的合成路线如下:已知:i R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH ii R
11、1CH=CHR2R1CHO+R2CHO (1)A 中含有的官能团名称是 _。(2)、的反应类型分别是_、_。(3)的化学方程式是 _。(4)是加成反应,G的核磁共振氢谱有三种峰,G的结构简式是 _。(5)中还有可能生成的有机物是_(写出一种结构简式即可)。(6)的化学方程式是 _。(7)己二醛是合成其他有机物的原料。L 经过两步转化,可以制备己二醛。合成路线如下:中间产物 1 的结构简式是 _。【答案】(1).碳碳双键 (2).氧化反应 (3).加成反应 (4).(5).CH3CH=CH2(6).、(7).(8).【解析】【分析】A的分子式为 C2H4,应为 CH2=CH2,发生氧化反应生成环
12、氧乙烷,环氧乙烷和二氧化碳反应生成碳酸乙二酯,碳酸乙二酯和甲醇发生信息i 中的反应生成碳酸二甲酯和 HOCH2CH2OH,其中 F和 M可生成 N,则 E为 HOCH2CH2OH,F为碳酸二甲酯,结构简式为;G和苯反应生成 J,由 J 分子式知 G生成 J 的反应为加成反应,G为 CH2=CHCH3,J发生氧化反应然后酸化生成L 和丙酮,L 和丙酮在酸性条件下反应生成M,由 M结构简式和 D分子式知,D为,F 和 M发生缩聚反应生成的PC结构简式为;(7)由信息 ii可知,欲制己二醛可通过环己烯催化氧化得到,引入碳碳双键可通过醇或卤代烃的消去得到;【详解】(1)A的分子式为 C2H4,应为 C
13、H2=CH2,含有的官能团名称是碳碳双键;(2)反应是乙烯催化氧化生成环氧乙烷,反应类型为氧化反应;反应是环氧乙烷与 CO2发生加成反应生成,反应类型是加成反应;(3)反应是和 CH3OH发生取代反应,生成乙二醇和碳酸二甲酯,发生反应的化学方程式是;(4)反应是 G和苯发生加成反应生成的J 为 C9H12,由原子守恒可知D的分子式为 C3H6,结合 G的核磁共振氢谱有三种峰,G的结构简式是 CH3CH=CH2;(5)反应中苯酚和丙酮还发生加成反应生成,还可以发生缩聚反应生成等;(6)反应是碳酸二甲酯和发生缩聚反应生成 PC塑料的化学方程式为;(7)由信息 ii可知,欲制己二醛可通过环己烯催化氧
14、化得到,引入碳碳双键可通过醇或卤代烃的消去得到,结合L 为苯酚可知,合成路线为苯酚与H2加成生成环己醇,环己醇发生消去反应生成环己烯,最后再催化氧化即得己二醛,由此可知中间产物 1 为环己醇,结构简式是。9.机动车排放的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。I 汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)H1-393.5kJ mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)H2-221.0 kJ mol-1 N2(g)+O2(g)=2NO(g)H3 +180.5 kJ mol-1CO和 NO 两种尾气在催化剂作用下生成N2(g)的
15、热化学方程式是 _。(2)研究 CO和 NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和 CO浓度如下表:时间(s)0 1 2 3 4 5 c(NO)/(10-4molL-1)10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 100 c(CO)/(10-3molL-1)3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 前 4 s 内的平均反应速率(CO)_molL-1s-1。L、X可分别代表压强或温度。下图表示L 一定时,NO(g)的平衡转化率随 X的变化关系。X代表的物理量是 _。判断 L1、L2的大小关系,并简述理由:_。II 柴油燃油车是通过尿素
16、-选择性催化还原(Urea-SCR)法处理氮氧化物。Urea-SCR的工作原理为:尿素 CO(NH2)2 水溶液通过喷嘴喷入排气管中,当温度高于 160时尿素水解,产生 NH3,生成的 NH3与富氧尾气混合后,加入适合的催化剂,使氮氧化物得以处理。(3)尿素水解的化学方程式是_。(4)下图为在不同投料比 n(尿素)/n(NO)时 NO转化效率随温度变化的曲线。尿素与 NO物质的量比 a_b(填“”、“=”或“L1,该反应为气体体积减小的反应,压强增大,NO 转化率增大 (5).CO(NH2)2H2O2NH3CO2 (6).(7).随着温度升高,尿素水解释放氨气的速率加快,c(NH3)增大;温度
17、升高,催化剂活性增加,都导致化学反应速率加快 (8).当温度过高,发生反应4NH35O2=4NO 6H2O,生成 NO等【解析】【分析】I(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)H1-393.5kJ mol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)H2-221.0 kJ mol-1,N2(g)+O2(g)=2NO(g)H3+180.5 kJmol-1,由 盖 斯 定 律 可 知 2-得2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),由此计算此反应的 H;(2)根据(CO)=ctnn计算前 4 s 内的平均反应速率(CO);图中 L 一定时,NO(g)的平衡转化率随 X的增大,转化
18、率降低,说明逆向进行,结合反应 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)H=-746.5 kJ mol-1升高温度时平衡逆向进行,增大压强时平衡正向进行分析;II (3)尿素CO(NH2)2 水溶液温度高于 160时尿素水解,产生 NH3,根据质量守恒可知,同时有CO2气体生成,结合守恒法写出尿素水解的化学方程式;(4)反应中,增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率;温度升高有利于尿素水解生成NH3,且提高催化剂的活性,催化效果好;NH3在加热条件下催化氧化能生成NO。【详解】I (1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)H1-393.5kJ mol-1,2C(s)+O
19、2(g)=2CO(g)H2-221.0 kJ mol-1,N2(g)+O2(g)=2NO(g)H3 +180.5 kJ mol-1,由盖斯定律可知2-得 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),则H=2(H1)-(H2)-(H3)=2(-393.5kJ mol-1)-(-221.0 kJ mol-1)-(+180.5 kJ mol-1),故 CO和 NO 两种尾气在催化剂作用下生成 N2(g)的热化学方程式是2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)H=-746.5 kJmol-1;(2)前 4 s 内的平均反应速率(CO)=ctnn=33.602.70104s()
20、molL-1s-12.2510-4molL-1s-1;图中 L 一定时,NO(g)的平衡转化率随 X的增大,转化率降低,说明逆向进行,结合反应 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)H=-746.5 kJ mol-1升高温度时平衡逆向进行,增大压强时平衡正向进行,可知 X代表的物理量是温度;当温度一定时,增大压强,平衡正向移动,NO的转化率增大,故L2L1;II (3)尿素CO(NH2)2 水溶液温度高于 160时尿素水解,产生 NH3,根据质量守恒可知,同时有CO2气体生成,则尿素水解的化学方程式为CO(NH2)2H2O2NH3CO2;(4)增大尿素的量可提高NO的转化率,即
21、尿素与NO物质的量比值越大,NO的转化率越大,则图象中ab;由图可知,随着温度升高,尿素水解释放氨气的速率加快,c(NH3)增大,且温度升高,催化剂活性增加,导致化学反应速率加快,故温度升高,NO转化效率升高;但温度过高,原因是 _。温度过高,发生反应 4NH35O2=4NO 6H2O,生成 NO,导致 NO的浓度升高,NO转化效率下降。10.水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题,我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8)去除废水中的正五价砷 As(),其机制模型如下。零价铁活化过硫酸钠去除废水中As()的机制模型资料:酸性条件下 SO4-为主要的自由基,中性及弱碱性条件下SO
22、4-和OH同时存在,强碱性条件下 OH为主要的自由基。Fe2+、Fe3+形成氢氧化物沉淀的pH 离子开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pH Fe2+7.04 9.08 Fe3+1.87 3.27(1)砷与磷在元素周期表中位于同一主族,其原子比磷多一个电子层。砷在元素周期表中的位置是_。砷酸的化学式是 _,其酸性比 H3PO4_(填“强”或“弱”)。(2)零价铁与过硫酸钠反应,可持续释放Fe2+,Fe2+与 S2O82-反应生成 Fe3+和自由基,自由基具有强氧化性,利于形成Fe2+和 Fe3+,以确保 As()去除完全。S2O82-中 S的化合价是 _。零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是_。Fe3
23、+转化为 Fe2+的离子方程式是 _。(3)不同 pH对 As()去除率的影响如图。5 min 内 pH=7 和 pH=9 时去除率高的原因是 _。【答案】(1).第 4 周期、第A族 (2).H3AsO4 (3).弱 (4).+7 (5).Fe+S2O82-=Fe 2+2SO42-(6).Fe+2Fe 3+=3Fe 2+(7).pH=7和 pH=9 时,产生了具有强氧化性的SO4-和OH,利于生成 Fe2+和 Fe3+,pH=7 和 pH=9 时,Fe2+和 Fe3+形成 Fe(OH)2和 Fe(OH)3,与 As()发生共沉淀,有效去除 As()【解析】【分析】(1)磷核电荷数为15,在元
24、素周期表中的位置是第3 周期、第 A族;磷酸的化学式为H3PO4,同主族元素核电荷数越大,非金属性越弱,其最高价氧化物水化物的酸性越弱;(2)零价铁与过硫酸钠反应,可持续释放Fe2+,Fe2+与 S2O82-反应生成 Fe3+和自由基,自由基具有强氧化性,利于形成Fe2+和 Fe3+,以确保 As()去除完全。S2O82-中氧元素为-2 价,设 S的化合价是 x,结合正负化合价代数和为-2 计算;零价铁与过硫酸钠反应生成Fe2+和 SO42-,结合守恒法写出发生反应的离子方程式;Fe将 Fe3+还原为 Fe2+,结合守恒法写出发生反应离子方程式;(3)由模型可知 pH=7 和 pH=9 时产生
25、了强氧化性的O4-和OH,有利于 Fe的氧化,pH=7 和 pH=9 时 Fe2+和 Fe3+完全转化为 Fe(OH)2和 Fe(OH)3,易除去;【详解】(1)磷核电荷数为15,在元素周期表中的位置是第3 周期、第 A族,则砷在元素周期表中的位置是第4 周期、第 A族;砷酸中砷元素的化合价为+5价,其化学式是H3AsO4,因 As 非金属性比 P弱,则其酸性比 H3PO4弱;(2)S2O82-中氧元素为-2 价,设 S的化合价是 x,2x+(-2)8=-2,解得 x=+7,即 S2O82-中 S的化合价是+7;零价铁与过硫酸钠反应生成Fe2+和 SO42-,则发生反应的离子方程式为Fe+S2
26、O82-=Fe 2+2SO42-;Fe将 Fe3+还原为 Fe2+,发生反应的离子方程式为Fe+2Fe 3+=3Fe 2+;(3)结合零价铁活化过硫酸钠去除废水中As()的机制模型可知,因pH=7和 pH=9 时,产生了具有强氧化性的SO4-和OH,利于生成 Fe2+和 Fe3+,pH=7 和 pH=9 时,Fe2+和 Fe3+形成 Fe(OH)2和 Fe(OH)3,与 As()发生共沉淀,有效去除 As(),故 5 min 内 pH=7 和 pH=9 时去除率高。11.某小组同学研究 SO2和 KI 溶液的反应,设计如下实验。实验操作现象I 溶液迅速变为浅黄色,将溶液进行离心分离无固体沉积,
27、加入淀粉溶液,不变色II 溶液立即变成深黄色,将溶液进行离心分离有浅黄色固体沉积,溶液黄色变浅,加入淀粉溶液,不变色(1)加入淀粉溶液的目的是_,为达到相同的目的,还可选用的试剂是_。(2)经检验,II 中的浅黄色固体是硫。资料显示,在酸性条件下,SO2和 KI 溶液反应生成 S和 I2。在酸性条件下,SO2和 KI 溶液反应的离子方程式是_。针对 II中加入淀粉溶液不变色,甲同学提出假设:_。为证实该假设,甲同学取 II中离心分离后的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。乙同学认为甲同学的实验方案不支持上述假设,理由是_。丙同学向 1 mL 1 mol L-1 KCl 溶液中加
28、入 5 滴 1 mol L-1盐酸,通入 SO2,无明显实验现象,再加入盐酸酸化的BaCl2溶液,几乎没有白色沉淀。丙同学的实验结论是 _。(3)实验表明,I-是 SO2转化的催化剂。补全下列离子方程式。SO2H2O=_(4)对比实验 I 和 II,推测增大 H+的浓度可加快 SO2的转化速率。为证实该推测,还需进一步进行实验证明,实验方案是_。【答案】(1).检验是否有 I2生成 (2).CCl4(苯、煤油)(3).SO2+4I-+4H+=2I2+S+2H2O (4).SO2将 I2还原为 I-(5).空气中的 O2将 SO2氧化为 SO42-(6).O2不是 SO2氧化为 SO42-的主要
29、原因 (7).3SO2+2H2O=4H+2SO42-+S (8).向 1 mL 1 mol L-1 KI 溶液中加入 5 滴 1 mol L-1 KCl溶液后,再通入 SO2气体,观察现象【解析】【分析】(1)碘遇淀粉溶液蓝色,碘易溶于有机溶剂,且碘的四氯化碳溶液显紫红色;(2)经检验,II 中的浅黄色固体是硫。资料显示,在酸性条件下,SO2和 KI 溶液反应生成在酸性条件下,SO2和 KI 溶液反应 S和 I2,结合守恒法写出发生反应的离子方程式;离心分离后的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中有 SO42-,说明 I2能氧化 SO2生成 SO42-;空气中有氧气,
30、也能氧化SO2;加入盐酸酸化的BaCl2溶液,几乎没有白色沉淀,说明溶液中无SO42-;(3)I-是 SO2转化的催化剂,可知SO2在反应中既被氧化生成SO42-,又被还原生成 S,结合守恒法配平离子反应方程式;(4)通过改变 H+的浓度来判断 SO2的转化速率是否发生改变;【详解】(1)利用碘遇淀粉溶液蓝色,加入淀粉溶液可检验反应中有碘生成;碘易溶于有机溶剂,也可以加入CCl4后振荡静置,看有机层是否显紫红色,来判断反应中有碘生成;(2)在酸性条件下,SO2和 KI 溶液反应 S和 I2,发生反应的离子方程式为SO2+4I-+4H+=2I2+S+2H2O;II 中加入淀粉溶液不变色,说明I2
31、被还原,结合 SO2具有还原性,可假设SO2将 I2还原为 I-;乙同学认为空气中有氧气,也能将SO2氧化为 SO42-,故不支持甲同学的上述假设;加入盐酸酸化的BaCl2溶液,几乎没有白色沉淀,说明溶液中无SO42-,由此可得出 O2不是 SO2氧化为 SO42-的主要原因;(3)I-是 SO2转化的催化剂,可知SO2在反应中既被氧化生成SO42-,又被还原生成 S,发生反应的离子反应方程式为3SO2+2H2O=4H+2SO42-+S;(4)向 1 mL 1 molL-1KI 溶液中加入 5 滴 1 molL-1 KCl 溶液后,再通入 SO2气体,观察现象,进而判断增大H+的浓度是否可加快SO2的转化速率。