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1、学科网（北京）股份有限公司20232024 学年高三年级冬季教学质量检测学年高三年级冬季教学质量检测 化学化学 考生注意：考生注意：1答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。答题卡上的指定位置。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷用橡皮擦干净后，再选涂
2、其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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：可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Al 27 Cl 35.5 Cr 52 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 14 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 42 分。每小题只有一个选项符合题目要求。分。每小题只有一个选项符合题目要求。1化学技术可以改善环境、造福人类。下列说法正确的是（）A生活垃圾焚烧尾气经脱硫脱硝后排放，能达到零污染 B在汽车尾气排放系统中安装催化转化器可减
3、少污染 C大量使用一次性口罩、防护服等，体现绿色环保理念 D我国科学家成功实现二氧化碳人工合成淀粉，这降低了“光化学烟雾”的形成 2下列化学用语表示正确的是（）A基态氧原子的价电子轨道表示式：B2H O分子的 VSEPR 模型：CHClO的电子式：H Cl O:D中子数为 10 的氧原子：188O3柠檬酸铁铵()()465732NHFe C H O可用作铁质强化剂，以铁、硫酸、柠檬酸、过氧化氢、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵。下列说法中错误的是（）A第一电离能：NOCFe B过氧化氢分子中只存在键 C基态3Fe+的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为9:14 D3NH中氮原子的2p轨道与氢原子
4、的1s轨道重叠形成NH键 4汽车已经成为人类不可缺少的交通工具，但汽车尾气是大气主要污染源。某科研机构将汽车尾气中的NO和CO设计成如图所示的燃料电池，实现了NO和CO的无害转化。山西2024届高三上学期质检化学试题含答案 学科网（北京）股份有限公司 下列说法正确的是（）A石墨为负极，发生还原反应 B电池工作时，2O向石墨电极处移动 C石墨电极反应式为22CO2eOCO+D石墨生成228gN时，外电路中通过6mol电子 5咖啡的有效成分咖啡因的结构简式如图所示。下列说法正确的是（）A咖啡因属于芳香烃 B咖啡因含酯基，能发生水解反应 C咖啡因分子中含 3 种不同环境的氢原子 D咖啡因的分子式为8
5、1042C H N O 6，某药物成分的结构如图所示，其中 X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素，且 Z 元素原子的最外层电子数等于 X、Y 和 W 元素原子的最外层电子数之和。下列说法正确的是（）A简单离子半径：WZX BX 与 Z 形成的化合物比 X 与 Y 形成的化合物稳定 CZ 与另外三种元素均能组成原子个数比为 11 的化合物 DY 形成的单质一定属于共价晶体 7实验室中，用下图所示装置进行实验，实验装置合理且能达到相应实验目的的是（）学科网（北京）股份有限公司 A用装置甲制取3Fe(OH)胶体 B用装置乙制取并收集干燥3NH C用装置丙制取并收集2NO D用装置丁从含
6、碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂 8锶与钙位于同一主族，其化合物应用广泛，4SrSO常用于陶瓷工业。以青石精矿（主要含4SrSO）为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如图所示：下列说法错误的是（）A气体 X 可以循环利用 B“转化”的总离子方程式为224334SrSOCOSrCOSO+C“转化”中反应温度不宜过高且控制氨水过量 D流程中涉及分解反应和化合反应 9黄铁矿（主要成分是2FeS）在细菌和空气的作用下风化，发生以下两个反应过程：下列说法正确的是（）A24SO的 VSEPR 模型与空间结构不一致 B反应和中，元素Fe和S都被氧化 C反应中参加反应的()()22n O:n H O2:15=
7、学科网（北京）股份有限公司 D反应和中，氧化21molFeS转移的电子数之比为2:15 10已知25时，某些物质的燃烧热数据如表：物质()2Hg C（石墨，s）C（金刚石，s）()66C Hl 燃烧热()1H/kJ mol 285.8 393.5 395.0 3267.5 下列热化学方程式书写正确的是（）A()()12666C(,s)3HgC Hl H49.1kJ mol+=+石墨 B()()()122C sOgCOg H393.5kJ mol+=C()()()12222H O l2HgOg H285.8kJ mol+=+D()()()()16622215C HlOg6COg3H O g H3
8、267.5kJ mol2+=112CO和2H在某催化剂表面合成甲醇的反应历程如图所示，其中“*”表示吸附在催化剂表面的物质，“TS”表示过渡态。设为起始时的投料比，即()()22n Hn CO=。下列说法正确的是（）A决速步骤的反应方程式为*332CH OOH2HCH OHH O+B外高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小 C该反应在高温下易自发进行 学科网（北京）股份有限公司 D若在同温同压下增大，则平衡体系中3CH OH的体积分数一定增大 12已知氯化铝的熔点为178、氟化铝的熔点为1040，氯化铝二聚体的空间填充模型如图 1 所示，烎化铝的晶胞结构（晶体密度为3g cm，阿伏加德
9、罗常数为AN）如图 2 所示。下列说法正确的是（）图 1 图 2 A图 1 中物质的分子式为3AlCl B氟化铝中F的配位数为 6 C晶胞参数313A8.4 10a N=D氯化铝、氟化铝均为离子晶体 13工业上常用丙烷脱氢制备丙烯，反应为()()()38362C HgC HgHg H+。在两个体积均为2L的恒容密闭容器中分别充入()382molC Hg，测得()36C Hg的浓度()1mol L与温度、时间的关系如下表所示。时间/min 温度/K 0 5 10 15 20 25 1T 0.00 0.25 0.40 0.48 0.50 0.50 21TT100=+0.00 0.35 0.65 0
10、.80 0.80 0.80 下列叙述正确的是（）A上述丙烷脱氢反应的H0”“”或“=”）Fe 的第三电离能，Zn 元素位于元素周期表的_区。（2）“氮化酸浸”时加热的目的是_，“氧化酸浸”过程中23In S的硫元素被氧化为24SO，该过程中23In S参与反应的离子方程式为_，滤渣 1 中除含过量的2MnO外，还有_（填化学式）。（3）“还原”过程中加入锌粉的目的是_，上述流程图中可以循环利用的物质是_。（4）“萃取”过程中的有机萃取剂可用22H A表示，使3In+进入有机相，萃取过程3In+发生的反应为()32223In3H AIn HA3H+，平衡常数为K。“萃取”时萃取率的高低受溶液的p
11、H影响很大，已知K与萃取率()E%的关系符合公式：()()3322cHE%lglgKlg1E%cH A+=。当pH2.35=时，萃取率为50%，若将萃取率提升到90%，应调节溶液的pH=_（已知lg30.48=，忽略萃取剂浓度的变化，结果保留三位有效数字）。18（14 分）减少2CO排放并实现2CO的有效转化是科研的热点。以下几种为常见的2CO利用方法，回答下列问题：利用42CHCO干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该反 学科网（北京）股份有限公司 应一般认为通过如下步骤来实现：()()()42CHgC ads2Hg+、()()()2C adsCOg2CO
12、 g+()C ads为吸附活性炭反应过程的能量变化如图所示：（1）42CHCO干重整反应的总热化学方程式为_，其反应速率由反应决定，则反应的逆反应活化能应小于_1kJ mol。以氧化铟()2xIn O作催化剂，可实现2CO催化加氢制甲醇。已知：催化剂2xln O中0 x3，A 项正确；22H O的结构式为HOOH，分子中只存在键，B 项正确；基态3Fe+的核外电子排布式为2262651s 2s 2p 3s 3p 3d，两种自旋状态的电子数之比为9:14，C 项正确；3NH分子中氮原子为3sp杂化，在形成氨分子时，是氮原子的3sp杂化轨道与氢原子的1s轨道形成NH键，D 项错误。4答案 B 命题
13、透析 本题以汽车尾气的无害处理为素材，考查原电池知识，意在考查分析与推测能力，证据推理与模型认知的核心素养。思路点拨 石墨电极上NO反应生成2N，氮元素化合价降低，属于还原反应，石墨为正极，A 项错误；电池工作时2O向负极移动，即向石墨电极处移动，B 项正确；石墨为负极，电极反应式为 学科网（北京）股份有限公司 22CO2eOCO+，C 项错误；228gN是1mol，氮元素化合价由2+价降低为 0 价，每生成21molN转移4mol电子，D 项错误。5答案 D 命题透析 本题以咖啡因为情境，考查有机物结构与性质知识，意在考查理解与辨析能力，宏观辨识与微观探析的核心素养。思路点拨 咖啡因含 N、
14、O 元素，不属于芳香烃，A 项错误；咖啡因不含酯基，B 项错误；咖啡因分子中含 4种不同环境的氢原子，C 项错误；咖啡因分子中含 8 个碳原子、10 个氢原子、4 个氮原子、2 个氧原子，D 项正确。6答案 C 命题透析 本题以某药物的结构为素材，考查元素周期律应用知识，意在考查分析与推测能力，证据推理与模型认知的核心素养。思路点拨 根据W元素的原子序数最大且带一个单位正电荷可知W是Na，由结构式的阴离子成键可知 X 是H、Y 是 C、Z 是 O。简单离子半径：2ONaH+，A 项错误；X 和 Z 可以形成2H O和22H O，X 与 Y可以形成是466CHC H、等，22H O易分解，B 项
15、错误；O与另外三种元素可组成2222COH ONa O、，原子个数比均为1:1，C 项正确；Y 形成的单质中，金刚石为共价晶体，石墨为混合型晶体，D 项错误。7答案 A 命题透析 本题以实验装置为背景，考查胶体的制备、氮气二氧化氮的制取等知识，意在考查探究与创新能力，科学探究与创新意识的核心素养。思路点拨 向沸水中滴加饱和3FeCl溶液可制备3Fe(OH)胶体，A 项正确；浓氨水滴入到NaOH固体中生成3NH，通过碱石灰吸收3NH中的水蒸气，3NH的密度比水小，收集3NH时导管应插入试管底部，B 项错误；2NO与水反应，不能用排水法收集，C 项错误；蒸馏操作时，温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管
16、口处，D项错误。8答案 B 命题透析 本题以制备硫酸锶的部分工艺流程为素材，考查物质转化知识，意在考查理解与辨析能力，宏观辨识与微观探析的核心素养。思路点拨 “沉淀”反应是()4424322NHSOSr(OH)SrSO2NH2H O+，气体X是3NH，可以循环利用，A项正确；“转化”过程的总离子方程式为243323442SrSOHCONHH OSrCOSONHH O+，B项错误；“转化”中反应温度不宜过高，防止一水合氨分解使3NH逸出，且控制氨水过量可促进产生更大浓度的23CO，促进沉淀转化，C 项正确；学科网（北京）股份有限公司 流程中涉及332SrCONHH O、的分解反应以及22SrOH
17、 OSr(OH)+的化合反应，D 项正确。9答案 D 命题透析 本题以黄铁矿在细菌和空气的作用下风化的反应过程为素材，考查氧化还原反应、物质结构知识，意在考查理解与辨析能力，变化观念与平衡思想的核心素养。思路点拨 24SO的 VSEPR 模型与空间结构均为正四面体形，A 项错误；反应：22FeSFe+过程中Fe化合价未发生变化，B 项错误；反应：3222244FeS15O2H O4Fe8SO4H+，可知参加反应的()()22n O:n H O15:2=，C 项错误；反应和中都只有2O是氧化剂，按2O比例计算，氧化21molFeS转移的电子数之比为2:15，D 项正确。10答案 A 命题透析 本
18、题以燃烧热为素材，考查燃烧热、热化学方程式、盖斯定律知识，意在考查分析与推测能力，变化观念与平衡思想的核心素养。思路点拨 根据燃烧热的概念可写出()()1221C(,s)OgCOg H393.5kJ mol+=石墨；()()()122221HgOgH O l H285.8kJ mol2+=；()()()()16622215C HlOg6COg3H O l H3267.5kJ mol2+=。根 据 盖 斯 定 律，由()63+可得：()()12666C(,s)3HgC Hl H49.1kJ mol+=+石墨，A 项正确。11答案 A 命题透析 本题以2CO催化加氢合成甲醇的反应历程为素材，考查化
19、学反应原理知识，意在考查理解与辨析能力，变化观念与平衡思想的核心素养。思路点拨 活化能越大，反应速率越慢，最慢的一步即为决速步，A 项正确；升高温度，正逆反应速率均加快，B 项错误；该反应为()()()()2232COg3HgCH OH gH O g+，是气体分子数减少的反应，即S0，而由图可知该反应的H0，由反应自发进行时HTS0 ds（2）加快反应速率 2232234212MnOIn S24H3SO12Mn2In12H O+4PbSO（3）将3Fe+还原为2Fe+，避免被萃取剂捕获（合理即可，2 分）萃取剂22H A（4）2.67 命题透析 本题以铟的提取为背景，考查原子结构与性质、物质的
20、转化等知识，意在考查分析与推测能力，宏观辨识与微观探析的核心素养。思路点拨 （1）In 位于元素周期表的第 5 周期A 族，最外层是第 5 层且有 3 个电子，价电子排布式为215s 5p；22MnFe+、的价电子排布式分别为53d和653d,3d为半充满结构，再失去 1 个电子需要的能量较高，故Mn的第三电离能较大；Zn元素位于元素周期表第 4 周期B 族，第B 族和第B 族均为ds区。（2）加热能加快反应速率；23In S的硫元素被氧化为24SO，氧化剂2MnO被还原为2Mn+，“氧化酸浸”后滤 液 中 铟 以3In+的 形 式 存 在，故 利 用 得 失 电 子 相 等 和 元 素 守
21、恒 可 写 出 离 子 方 程 式：2232234212MnOIn S24H3SO12Mn2In12H O+。高铟烟灰中有PbO，加入硫酸溶解后会生成难溶的4PbSO。（3）结合信息中二价金属离子不容易被萃取剂22H A捕获，该流程中加入活泼性较强的金属锌且是“还原”操作，可推出加入锌粉的目的是将3Fe+还原为2Fe+，避免被萃取剂捕获；根据该流程中萃取与反萃取的物质变化，再结合()32223In3H AIn HA3H+可知，反萃取加入盐酸后会生成萃取剂22H A，故可循环利用的物质是萃取剂22H A。学科网（北京）股份有限公司（4）当pH2.35=时，萃取率为50%，则()()32.3532
22、21050%lglgKlg150%cH A=，可得()()32.3532210lgKlgcH A=，若将萃取率提升到90%，忽略萃取剂浓度的变化，则()()3322cH90%lglgKlg190%cH A+=，将lgK代入得()()()()32.35333222210cHlg9lglgcH AcH A+=，则()()()()()()()332.352.353222.35333221010cH Alg9lglg3lg103lgc H0.482cH AcHcH+=，故()lgc H2.67+=，所以将萃取率提升到90%，应调节pH2.67=。18答案 （1）()()()()1422CHgCOg2C
23、O g2Hg H247.4kJ mol+=+94.4（2）及时将生成的()2H O g分离出来（合理即可，1 分）（3）Q 反应的3H0+（逆），iiE（逆）194.4kJ mol。（2）工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇，()2H O g是造成催化剂失活的重要原因，为了减少催化剂的失活，可以及时将生成的()2H O g分离出来。（3）因为反应的13H49.0kJ mol0=，随温度升高平衡常数K增大。学科网（北京）股份有限公司（4）280时，起 始()()22n CO:n H1:2=，初 始 压 强 为120MPa，()02P CO40MPa=、()02pH80MPa=，发生反应：(
24、)()()()2232COg3HgCH OH gH O g+()()()()222COgHgCO gH O g p+总 起始/MPa 40 80 0 0 40 80 0 0 120 转化/MPa a 3a a a b b b b 平衡/MPa 40ab 803ab a ab+b 96 则：1202a96ab50%40=+=、，得a12b8=、。反应用平衡分压表示的平衡常数p8202K20369=。19答案（1）排尽装置内的空气（合理即可，1 分）水浴加热（1 分）（2）装置 B 的反应管中没有绿色固体存在（合理即可，2 分）（2）23432650Cr O3CCl2CrCl3COCl+（3）冷凝
25、并收集未反应的4CCl（合理即可，1 分）（4）3222422Cr3Na O4OH2CrO6Na2H O+158.5cV%3m 命题透析 本题以三氯化铬的制备为背景，考查实验探究、物质的转化、滴定等知识，意在考查分析与推测能力，宏观辨识与微观探析的核心素养。思路点拨 （1）三氯化铬3CrCl高温下易被氧气氧化，故制取3CrCl需在无氧条件下进行，故需通入2N排尽装置内的空气。步骤中加热4CCl的温度保持在 5060之间，故采用水浴加热。步骤装置 B 中反应完全时23Cr O完全转化为3CrCl，故装置B的反应管中没有绿色固体存在时反应已结束。（2）装置B中明显是23Cr O与4CCl反应制取3
26、CrCl，根据信息可知，另一种产物是2COCl，装置B中反应的化学方程式为23432650Cr O3CCl2CrCl3COCl+。（3）装置CD、是冷凝和接收装置，结合4CCl的熔沸点和整个实验装置的组成可知，装置CD、的作用是冷凝并收集未反应的4CCl。学科网（北京）股份有限公司（4）向碘量瓶中加入22Na O后，3Cr+被氧化为24CrO（信息），不难写出反应的离子方程式为3222422Cr3Na O4OH2CrO6Na2H O+。根据实验过程可得如下反应关系：32422232Cr2CrO3I6Na S O+31cV 10 mol3 3cV 10 mol 则该样品的纯度为131158.5g molcV 10 mol158.5cV3100%0.1mg3m=。