河北省“五个一”名校联盟2024-2025学年高三上学期12月月考化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河北省“五个一”名校联盟2024-2025学年高三上学期12月月考试题可能用到的相对原子质量：C-12W-184一、选择题：本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。1.化学与生活密切相关。下列说法正确的是A.亚硝酸钠是一种常用食品添加剂，可大量用于防腐、上色B.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济”C.霓虹灯能发出五颜六色的光利用了金属元素的焰色试验D.足球是用线型结构的聚氨酯(PU)材料制成的，该材料具有透气性、热固性【答案】B【解析】A．亚硝酸钠是一种常用食品添加剂，具有抑菌、发色、抗氧化和改善风味的作用，广泛应用于肉制品的防腐，但不能大量使用，故A错误；B．太阳能、风能和氢能等均为清洁能源，替代化石能源，可减少二氧化碳的排放，有利于实现低碳经济，故B正确；C．霓虹灯管内通电后，填充的稀有气体分子获得能量，不断电离成自由电子(带负电)和正离子(带正电)。同时，也不断进行着相反的过程，正离子与电子复合而为分子。在复合的过程中，多余的能量便以光能的形式放出，与金属焰色试验无关，故C错误；D．聚氨酯(PU)材料，具有透气性、热塑性，故D错误；故选：B2.下列化学用语的表达错误的是A.的名称：2-乙基丁烷B基态氧原子核外电子轨道表示式：C.HF分子间的氢键：D.用电子式表示的形成：【答案】A【解析】A．结合结构简式可知该物质名称为3-甲基戊烷，故A错误；B．O为8号元素，核外电子轨道表示式为，故B正确；C．HF中的F原子与另一HF中的H原子形成氢键，故C正确；D．为离子化合物，电子式表示形成过程为：，故D正确；故选：A。3.物质性质决定用途，下列物质性质与用途均正确且具有对应关系的是A.常温下铁遇浓硫酸会发生钝化，可用铁罐储存、运输浓硫酸B.铝具有强还原性，可用铝合金制作门窗框架C.纯碱属于强电解质，可用热的纯碱溶液去油污D.氢氟酸具有强酸性，可用于刻蚀玻璃【答案】A【解析】A．浓硫酸具有强氧化性，常温下使铁发生钝化，可阻止内部Fe与硫酸接触反应，利用此原理，可用铁罐储存、运输浓硫酸，故A正确；B．用铝合金制作门窗框架，是因为铝合金的硬度大，可塑性强，与铝单质的强还原性无关，故B错误；C．热的纯碱溶液去油污，是因为纯碱水解使溶液呈碱性，加热时碱性增强，可促进油脂的水解，从而去除油污，不是因为其为强电解质，故C错误；D．氟化氢为弱酸，其能刻蚀玻璃，是因为HF能与玻璃中的SiO2反应，故D错误；故选：A。4.硒和碲的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，工业上以精炼铜的阳极泥(含)为原料回收，电解强碱性溶液制备。下列说法正确的是A.、同周期，其基态原子核外未成对电子数相同B.的氧化物有和两种，其空间结构相同C.电解强碱性溶液时的阴极反应：D.氧、硫、硒、碲均为VIA族元素，该族元素从上到下对应的最简单氢化物的沸点依次增大【答案】C【解析】A．基态价层电子排布为：，含1个未成对电子；基态价层电子排布为：，含2个未成对电子，故A错误；B．和中心Se原子价层电子对数均为，中Se含一对孤对电子，分子呈V形，而呈平面三角形，故B错误；C．电解强碱性溶液制备，阴极反应：，故C正确；D．H2O分子间存在氢键，其沸点高于同族其他氢化物沸点，故D错误；故选：C。5.下列分子属于极性分子的是A. B. C. D.【答案】B【解析】A．丙烷结构简式为CH3CH2CH3。三个碳原子呈链状排列，每个碳原子都连接着足够的氢原子，使得整个分子结构呈现出高度的对称性，为非极性分子，故A错误；B．中心S原子的价层电子对数为，含两对孤对电子，分子呈V形，正负电荷中心不能重合，为极性分子，故B正确；C．中心B原子的价层电子对数为，无孤对电子，分子为平面正三角形，正负电荷中心重合，为非极性分子，故C错误；D．中心Be原子的价层电子对数为，无孤对电子，分子为直线形，正负电荷中心重合，为非极性分子，故D错误；故选：B。6.一定条件下，丙烯与反应生成和的反应历程如图所示。下列说法错误的是A.比更稳定B.合成的反应中，第I步为反应的决速步骤C.反应中既有极性键的断裂和形成，又有非极性键的断裂和形成D.其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物中的比例【答案】C【解析】A．由图可知的能量低于，物质能量越低越稳定，A正确；B．在合成CH3CHClCH3的反应历程中，第I步反应活化能更大，反应速率更小，慢反应为整个反应的决速步骤，B正确；C．，丙烯与发生加成反应过程中，只断裂碳碳双键，只有非极性键的断裂；形成产物时形成C-H和C-Cl键，均为极性键，不存在非极性键的形成，C错误；D．其他条件不变，适当升高温度，活化能大的反应的速率常数变化的大，速率增加的更快，相同时间内可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例，D正确；故选：C。7.下列实验装置的使用或操作正确且能达到实验目的的是A．测定原电池电压B．分离铁粉和C．碱式滴定管排气泡D．测定中和反应的反应热A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】A．该装置未形成闭合回路，不能构成原电池装置，故A错误；B．铁粉与碘单质加热时发生反应，无法分离，故B错误；C．碱式滴定管排气泡时，尖嘴向上倾斜，挤压玻璃珠快速放液，赶出气泡，故C正确；D．该装置缺少保温措施，未使用环形玻璃搅拌器，会导致热量损失，无法准确测定反应热，故D错误；故选：C。8.设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是A.标准状况下，乙烯中含有的键数目为B.标准状况下，中含有的分子数为C.标准状况下，由甲烷和乙烯组成的混合物中含碳氢共价键的数目为D.甲酸甲酯中含有的杂化的原子数目为【答案】B【解析】A．乙烯的结构简式为，1mol乙烯分子中含1mol键，标准状况下乙烯的物质的量为0.1mol，含有的键数目为，故A正确；B．标准状况下HF不是气体，不能依据气体摩尔体积确定分子数目，故B错误；C．1分子甲烷CH4中含4个C-H，1分子乙烯C2H4中也含4个C-H键，标准状况下由甲烷和乙烯组成的混合物的物质的量为1mol，含碳氢共价键的数目为，故C正确；D．一个甲酸甲酯(HCOOCH3)分子中含1个单键C和1个单键O采用sp3杂化，甲酸甲酯中杂化的原子数目为，故D正确；故选：B。9.离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示，W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，R的简单阴离子含10个电子。下列说法错误的是A.最简单氢化物的稳定性：B.原子半径：C.由X、W、R三种元素形成的化合物中可能含有离子键D.基态原子未成对电子数：【答案】D【解析】离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示，W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，则W为N，X、R形成一个共价键，则X为H，R的简单阴离子含10个电子，则R为F，Z有四个价键，则Z为C，Y得到一个电子形成四个价键，则Y为B。A．非金属性：，最简单氢化物的稳定性：，A正确；B．同周期主族元素，从左往右，原子半径逐渐减小，原子半径：B>C>N>F，B正确；C．由H、N、F三种元素形成的化合物可以是，含有离子键和共价键，C正确；D．B基态原子含有1个未成对电子，C基态原子含有2个未成对电子，N基态原子含有3个未成对电子，F基态原子含有1个未成对电子，基态原子未成对电子数：，D错误；故选D。10.下列离子方程式错误的是A.通入冷的溶液中：B.向苯酚钠溶液中通入少量：C.用溶液吸收少量：D.溶液与少量的溶液混合：【答案】D【解析】A．与冷的反应生成NaCl和NaClO，反应离子方程式为：，故A正确；B．因酸性：H2CO3>>HCO，苯酚钠溶液中通入少量，反应生成苯酚和碳酸氢钠，离子方程式为：，故B正确；C．溶液与少量反应，氯气被还原为氯离子，部分亚硫酸根被氧化为硫酸根，同时生成的氢离子与亚硫酸根结合成，反应离子方程式为：，故C正确；D．少量的物质完全反应，应按少量的物质的电离比例书写离子方程式，溶液与少量溶液混合生成碳酸钡沉淀、水和碳酸根离子：，故D错误；故选：D。11.由化合物M制备P的转化关系如图。下列说法正确的是A.有机物M与乙二醇互为同系物B.有机物N分子中所有原子一定处于同一平面C.有机物P最多能与氢气发生加成反应D.的反应为消去反应，其另一种副产物为2-甲基-2-丁炔【答案】A【解析】A．M与乙二醇均为饱和二元醇，结构相似，组成上相差2个-CH2-，互为同系物，故A正确；B．N中存在甲基，所有原子不可能处于同一平面上，故B错误；C．未指明P的物质的量，因此不能确定消耗氢气的量，故C错误；D．M中右侧羟基所连碳上没有H原子，M不能消去生成炔，不存在2-甲基-2-丁炔这种物质，故D错误；故选：A。12.盐酸羟胺()可用作黏度调节剂，也可用作合成橡胶的短期终止剂。以外排烟气中的以及、盐酸为原料通过电化学方法一步制备盐酸羟胺的装置示意图如图。下列说法正确的是A.盐酸羟胺中N元素的化合价为价B.正极的电极反应式为C.羟胺类似于，同浓度的水溶液的碱性：羟胺>氨D.该电池工作时，电子由电极经离子交换膜转移至含催化电极【答案】B【解析】根据以、、盐酸为原料通过电化学方法制备盐酸羟胺，NOx被还原为，则含Rh催化电极为正极，Pt电极为负极，负极上H2失电子产生H+；A．盐酸羟胺中H为+1价，O为-2价，Cl为-1价，则N应为-1价，故A错误；B．正极NOx被还原为，电极反应式为，故B正确；C．NH2OH可以看成NH3中的一个H被—OH取代而得到的产物，由于非金属性H<N<O，吸引电子能力H<N<O，因而NH3被取代后给电子能力减弱：NH3>NH2OH，则碱性：NH3>NH2OH，故C错误；D．电子只在导线中流动，不能透过离子交换膜，故D错误；故选：B。阅读下列材料，完成下列问题。草酸钠是草酸的钠盐，为白色晶体，可溶于水，具有还原性，可作分析实验的基准试剂，常用作标定高锰酸钾溶液浓度的标准溶液。草酸钙难溶于水，草酸钙结石是五种肾结石里最为常见的一种，占肾结石的以上，在酸性或中性尿中形成，发病多为青壮年，男性居多。已知：常温下，的。13.实验室配制草酸钠溶液，下列有关说法正确的是A.容量瓶在使用前要先检查是否漏液，检查完且洗净后必须烘干才可使用B.配制溶液时除容量瓶外，还需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和分液漏斗C.用草酸钠标准溶液滴定高锰酸钾溶液时，量取草酸钠溶液需要使用酸式滴定管，量取高锰酸钾溶液需要使用碱式滴定管D.若配制草酸钠溶液定容时仰视读数，再用该溶液去标定高锰酸钾溶液的浓度，则会使测得的高锰酸钾溶液的浓度偏高【答案】D【解析】A．容量瓶在使用前要先检查否漏液，检查完且洗净后备用，容量瓶无须烘干使用，故A错误；B．配制一定物质量浓度的溶液不需要使用分液漏斗，故B错误；C．草酸钠溶液呈碱性，要用碱式滴定管，高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化橡胶管，因此不能使用碱式滴定管，要使用酸式滴定管量取，故C错误；D．若配制草酸钠溶液定容时仰视读数，则导致体积偏大，浓度偏低，再用该溶液去标定高锰酸钾溶液的浓度，则会使消耗体积偏大，测得的高锰酸钾溶液的浓度偏高，故D正确；故选：D。14.常温下，向草酸钠溶液中滴加等浓度的溶液，形成草酸钙沉淀。下列有关说法错误的是A.向草酸氢钠溶液中加入同浓度的溶液，充分反应后溶液中B.若向草酸钠溶液中加入等体积溶液，混合溶液中约为C.向草酸钠稀溶液中滴加溶液，当溶液中时，D.将溶液与同浓度的溶液充分混合，有沉淀生成【答案】A【解析】A．向草酸氢钠溶液中加入同浓度的溶液，充分反应后得到等浓度的草酸钠和草酸氢钠的混合溶液，的电离常数，的水解常数Kh=，的水解常数Kh=，可知该混合溶液中以的电离为主，则溶液中，故A错误；B．若向草酸钠溶液中加入等体积溶液，，混合后草酸钠过量，则溶液中剩余浓度=混合溶液中，故B正确；C．向草酸钠稀溶液中滴加溶液，根据电荷守恒得：，当溶液中时，可得，故C正确；D．将溶液与同浓度的溶液充分混合，混合后溶液中，电离产生，，，，则，，有沉淀生成，故D正确；故选：A。二、非选择题：本题包括4小题，共58分。15.某化学兴趣小组设计了如下实验，探究铁的电化学腐蚀及防护原理。I．铁的电化学腐蚀原理探究（1）利用如图装置，进行铁的电化学腐蚀原理探究。装置实验步骤及操作现象a．连接好装置，观察现象电流表指针偏转b．一段时间后，向烧杯中滴加酚酞___________c．一段时间后，向烧杯中滴加铁氰化钾溶液铁棒表面产生蓝色沉淀①b中的实验现象为___________，碳棒电极的电极反应式为___________。蓝色沉淀的化学式为___________。②已知：具有氧化性。该小组有同学认为仅通过c中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀。为验证猜想并推出相应结论，设计了如下实验：实验装置实验方案实验现象1.取煮沸过的溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入煤油液封溶液无明显变化2.继续向试管中加入少许固体一段时间后，铁片表面产生大量的蓝色沉淀根据实验现象推出结论：在溶液中，___________。（2）兴趣小组通过数字化实验装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶氧量随时间变化关系，实验装置及数据记录如图。实验装置实验数据①整个过程中，负极电极反应式为___________。②酸溶液时，锥形瓶内压强增大的原因是___________。③请解释酸溶液时锥形瓶内压强几乎不变的原因：___________。Ⅱ．铁制品的防护（3）铁制品上镀铜，此时铁制品应与电源的___________极相连。（4）金属阳极钝化也是一种电化学防护方法。将作阳极置于溶液中，一定条件下，表面钝化形成致密的氧化膜，则阳极的电极反应式为___________。【答案】（1）①.碳棒附近溶液变红②.③.④.可将氧化为（2）①.②.发生了析氢反应，产生了氢气③.除了发生吸氧腐蚀，粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气且消耗的氧气量与生成的氢气量大致相等（3）负（4）【解析】该装置中铁棒、碳棒、氯化钠溶液构成原电池，铁棒作负极，碳棒作正极，负极发生反应：；正极发生反应：；可用铁氰化钾溶液检验负极产物；数字化实验装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，Fe-Cu-酸溶液构成原电池，负极Fe失电子生成Fe2+；电极反应为：；正极反应在不同的酸性条件下不同，酸性较强时发生析氢腐蚀，酸性减弱后发生吸氧腐蚀，可通过传感器的信号变化确定腐蚀类型，据此分析解答；（1）①碳棒作正极，发生电极反应：O2+4e−+2H2O=4OH−；使溶液呈碱性，碳棒附近溶液变红；负极发生反应：，向烧杯中滴加铁氰化钾溶液，与反应生成蓝色沉淀；②由现象可知铁片在溶液中，被氧化为Fe2+，生成的Fe2+与反应生成蓝色沉淀；（2）①该装置中Fe-Cu-酸溶液构成原电池，负极Fe失电子生成Fe2+；电极反应为：；②在酸性条件下，Fe发生析氢腐蚀，正极发生电极反应：；使锥形瓶内压强增大；③时，Fe除了发生吸氧腐蚀，粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气且消耗的氧气量与生成的氢气量大致相等，因此锥形瓶内压强几乎不变；（3）铁制品上镀铜，镀层金属作阳极，与电源正极相连；铁制品作阴极，与电源负极相连；（4）作阳极，铁失电子形成致密的氧化膜，则阳极的电极反应式为：。16.单质钨的化学性质比较稳定，主要用来制造灯丝和高速切削合金钢、超硬模具。工业上利用黑钨矿(主要成分为和，还含少量、的化合物)生产钨的工艺流程如图所示。已知：①常温下钨酸难溶于水；难溶于水，能与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物。②焙烧过程中含、的化合物转化为、、。③时，的主要存在形式为、。回答下列问题：（1）为提高焙烧效率，可采取的措施有___________(任答一点)。（2）沉钨时过低，会形成多钨酸根离子，其中最主要的是和，写出生成的离子方程式：___________。（3）滤渣的成分为、，写出净化时加入发生的主要反应的离子方程式：___________。（4）的酸性弱于的原因为___________。（5）操作Ⅰ的名称为___________；若黑钨矿中钨的质量分数为，提炼过程中利用率为，欲用黑钨矿制得纯度的金属钨，则产品中杂质含量最大为___________。（6）碳化钨是耐高温、耐磨材料。碳化钨晶胞结构如图。①每个钨原子周围距离最近且等距的碳原子有___________个。②已知该晶胞的底边长为，高为，，，，为阿伏加德罗常数的值，则晶胞密度为___________。【答案】（1）黑钨矿粉碎处理或适当升高温度或加快通入空气的速率等（2）（3）（4）非羟基氧个数多，中心原子电正性强，易电离出氢离子（5）①.过滤②.（6）①.6②.【解析】向黑钨矿中通入空气和氢氧化钠焙烧，主要生成氧化锰、氧化铁和钨酸钠，同时还有硅酸钠等物质生成，水浸时二氧化锰和氧化铁不溶于水，过滤后的滤液主要成分是钨酸钠、硅酸钠，还含有Na3AsO3和Na3AsO4,调节pH=10，此时As以和的形式存在，加入过氧化氢和氯化镁除去As元素和硅元素，过滤后滤液中加入盐酸沉钨，过滤后得到H2WO4，加热后分解产生三氧化钨和水，再在还原气氛中生成钨。（1）为提高焙烧效率，可采取的措施有：黑钨矿粉碎处理或适当升高温度或加快通入空气的速率等；（2）沉钨时过低，会形成多钨酸根离子，其中最主要的是和，生成的离子方程式：；（3）净化时加入作氧化剂，发生的主要反应的离子方程式：；（4）的酸性弱于的原因为：非羟基氧个数多，中心原子电正性强，易电离出氢离子；（5）操作Ⅰ的名称为：过滤；若黑钨矿中钨的质量分数为，提炼过程中利用率为，欲用黑钨矿制得纯度的金属钨，用还原三氧化钨生成钨，制备的产品金属钨中纯钨为，最少占产品的，假设杂质最多为，最多占产品的，则，；（6）①根据晶胞图示，每个钨原子周围距离最近且等距的碳原子有：6个；已知该晶胞的底边长为，高为，，，，为阿伏加德罗常数的值，晶胞的体积为：，则其晶胞密度为。17.的资源化利用是化学研究的热点。I．与耦合可制备丙烯（1）在催化作用下，与耦合的反应过程如图所示。已知：耦合反应的___________，该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。II．电还原可制备高附加值的有机物已知：的活性位点对O的连接能力较强，的活性位点对C的连接能力较强，对的吸附能力远强于，且吸附后不易脱离。（2）电还原可能的反应机理如图所示(*表示吸附态的)。①若还原产物主要为，应选择___________(填“”“”或“”)作催化剂。②选择合适的金属催化剂，电还原生成的过程可描述为___________。（3）在一定压强下，按投料，在为催化剂的条件下，发生反应(主反应)，同时有副反应[发生，反应相同时间，转化率及选择性(甲酸选择性)随温度的变化如图所示。①下列措施能提高平衡转化率的是___________(填标号)。A降低温度B．再充入C．分离出②下，反应至某时刻时体系中的分压为，则该时刻主反应的压力商___________(填计算式即可)。③当温度高于时，随温度升高，主反应与副反应的反应速率相比，增加更显著的是副反应，判断的理由是___________。III．利用电化学装置可实现和的耦合转化，原理如图所示。（4）①阳极生成乙烷的电极反应式为___________。②同温同压下，若生成乙烯和乙烷的体积比为，则消耗的和的体积比为___________。【答案】（1）①.②.高温（2）①.②.得形成后，C与催化剂活性位，点连接，再结合形成吸附在催化剂表面，继续得并结合脱水形成吸附在催化剂表面，最后从催化剂表面脱附(或“先发生反应，而后发生反应，继续得并结合形成吸附在催化剂表面，最后脱附”)（3）①.C②.③.随温度升高，二氧化碳的转化率升高，但的选择性却迅速下降（4）①.②.【解析】（1）已知：①②根据盖斯定律，反应①+反应②得到，则；该反应的，则在高温下自发进行；（2）①若还原产物主要为CH4时，应选择Cu作催化剂；回溯CH4时生成机理，第1步是C与催化剂活性位点相连，排除Sn；Au对CO的吸附能力较小，CO易脱离；Cu对CO的吸附能力强，CO不易从催化剂表面脱离，即可得到CH4；②当选择恰当金属催化剂时，CO2得形成后C与Au催化剂活性位点连接，再结合形成-COOH吸附在催化剂表面，继续得并结合脱水形成CO吸附在催化剂上，最后从催化剂表面脱附，生成CO；（3）①A．由题干信息可知，主反应和副反应均为吸热反应，降低温度平衡逆向移动，CO2平衡转化率减小，A不符合题意；B．恒压条件，再冲入Ar，则容器体积变大，相当于减压，主反应为气体系数之和减小的反应，平衡逆向移动，CO2的转化率减小，B不符合题意；C．分离出HCOOH，主反应平衡正向移动，CO2转化率增大，C符合题意；答案选C；②不妨设初始投料为n(H2)=n(CO2)=1mol，673.15K时，CO2的转化率为95%，HCOOH的选择性为b%，所以n(HCOOH)=1×95%×b%mol，由于主反应和副反应中H2和CO2都是1∶1反应，所以此时n(H2)=n(CO2)=1×5%mol，则此时p(CO2)=p(H2)=aMPa，p(HCOOH)=MPa，所以主反应的压力商计算式Qp==；③随温度升高，二氧化碳的转化率升高，但HCOOH的选择性却迅速下降，说明副反应的反应速率增加更显著；（4）①由装置图可知该装置为电解装置，电极A为阴极，由球棍模型可知反应物为CO2，产物为C