2024北京东直门中学高三（上）开学考化学试题及答案

高中2024北京东直门中学高三（上）开学考化学2024.9考试时间，90分钟总分100分可能用到的相对原子质量：O16Si28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.我国在煤炭综合利用领域成就斐然。以煤为原料制备乙醇的过程示意如下：下列说法不正确的是A.煤是一种纯净物 B.乙醇可作为燃料使用C.乙醇可用于生产消毒剂 D.甲醇与乙醇互为同系物2.下列化学用语或图示表达正确的是A.CO2分子的结构模型：B.基态Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2C.基态磷原子的轨道表示式：D.原子核内中子数为20的氯原子：Cl3.下列说法不正确的是A.葡萄糖在一定条件下能水解生成乳酸(C3H6O3)B.油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，含有酯基C.核酸分子中碱基配对的原则是使形成的氢键数目最多、结构最稳定D.用NH2CH2COOH和NH2CH(CH3)COOH缩合最多可形成4种二肽4.下列比较正确的是A.第一电离能：Be＞B B.热稳定性：H2S＞H2OC.碱性：Al(OH)3＞Mg(OH)2 D.原子半径：N＞C5.碳化硅晶体具有多种结构，其中一种晶体的晶胞(如图所示)与金刚石的类似。下列判断不正确的是A.该晶体属于分子晶体 B.该晶体中只存在极性键C.该晶体中Si的化合价为 D.该晶体中C的杂化类型为6.下列解释事实的方程式不正确的是A.氢氧化钠溶液吸收氯气：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OB.铜与稀硝酸反应：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2OC.氢氧化亚铁放置于空气中：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3D.浓硫酸与红热的木炭反应：2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O7.用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是A.同温同压下，相同体积的O2和CO2所含的原子数相同B.质量相同的H2O和D2O所含的分子数相同C.标准状况下，22.4L乙炔中σ键数为3NA，π键数为2NAD.12g金刚石中C-C键数为4NA8.能用下图所示装置完成气体制备、尾气处理(加热和夹持等装置略去)的是气体制备试剂烧杯中试剂ANO2铜与浓硝酸NaOH溶液BNH3浓氨水与碱石灰水CC2H2电石与水水DCl2MnO2与浓盐酸饱和NaCl溶液A.A B.B C.C D.D9.大黄素是中药大黄的主要成分，有广泛的药理作用。下列有关大黄素的说法正确的是A.分子中有4种官能团B.在空气中可发生氧化反应C.能与NaHCO3溶液反应D.常温下能与Br2发生取代反应和加成反应10.关于下列实验的说法不正确的是A．CH3COO-的水解程度增大B．溶液的pH减小是CH3COO-水解平衡移动的结果C．NH4Cl可促进CH3COO-的水解D．混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+)A.A B.B C.C D.D11.常温下浓度均为0.1mol·L-1的两种溶液：①CH3COOH溶液②CH3COONa溶液，下列说法不正确的是A.水电离产生的c(OH-)：①<②B.CH3COONa溶液pH>7说明CH3COOH为弱酸C.两种溶液中均存在：c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol·L-1D.等体积混合所得酸性溶液中：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)12.镍二硫烯配合物基元的COFs材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性和导电性而应用于电池领域。一种基于镍二硫烯配合物的单体结构简式如下图所示，下列关于该单体的说法不正确的是A.Ni属于d区元素B.S与Ni形成配位键时，S提供孤电子对C.组成元素中电负性最大的是OD.醛基中C原子的价层电子对数为413.某温度下，在密闭容器中进行反应：H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)ΔH>0，已知H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.01mol·L-1，测得H2的平衡转化率为60%，下列说法不正确的是A.CO2的平衡转化率为60%B.升高温度平衡常数K增大C.该温度下反应的平衡常数K=2.25D.若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L-1，则反应逆向进行14.聚合物E的合成方法如下：下列说法正确的是A.过程Ⅰ发生的是酯化反应B.合成E时，参加反应的D和C的物质的量之比为2m：1C.E中的含氧官能团有3种，即酰胺基、醚键、羟基D.E在酸性条件下充分水解后转化成A、B、D第二部分本部分共5题，共58分。15.CO2是一种自然界大量存在的“碳源”化合物，借助零碳能源(太阳能等)制得的H2可将CO2转化为燃料，能缓解温室效应和解决能源危机问题。（1）硅太阳能电池可实现太阳能向电能的转化，Si在元素周期表中的位置____。（2）电解水制H2，阴极电极反应式是____。（3）聚乙烯亚胺捕获CO2并原位氢化为甲醇，反应历程如图1所示。①写出CO2的电子式____。②写出生成甲醇的总反应_____。（4）微生物电解池能将CO2转化为CH4，其工作原理如图2所示，写出所有生成CH4的反应_____。16.燃煤、炼钢等过程会产生含有SO2、NO的烟气，为了避免环境污染，研发了多种脱硫脱硝技术。I活性炭脱硫脱硝技术（1）吸收塔1，在100～200℃，SO2在活性炭的吸附催化下生成硫酸，该过程的化学方程式为_______。（2）吸收塔2，在活性炭的催化作用下，烟气中的NO转化为无毒无害的气体排放到大气，该过程体现了NH3具有_______(填“氧化性”或“还原性”)。（3）吸收塔1中若SO2去除不彻底，进入吸收塔2，会降低NO的去除率，原因是_______(写化学方程式)。II络合吸收法脱硝技术该技术有2种吸收NO的方法，涉及的反应如下：方法1：Fe2++NO⇌[Fe(NO)]2+方法2：[FeY]2-+NO⇌[FeY(NO)]2-已知：[FeY]2-是Fe2+与某有机化合物的阴离子(Y4-)形成的配合物（4）①方法1，pH过高不利于Fe2+与NO反应，原因是_______。②尽管生产[FeY]2-所需成本比Fe2+高，实际工业生产更多选用方法2吸收NO，可能的原因有_______(至少写出2个不同角度的原因)。（5）研究温度对反应[FeY]2-(aq)+NO(g)⇌[FeY(NO)]2-(aq)ΔH<0的影响，在相同时间内，测得不同温度下，NO的去除率如图所示：解释随温度变化NO去除率变化的原因_______。（6）使用锌粉将1L吸收液中浓度为0.04mol·L-1[FeY(NO)]2-转化为[FeY]2-、N2和NH，实现[FeY]2-的再生。若消耗锌粉0.03mol，测得NH浓度为0.004mol·L-1，则[FeY]2-的再生率为_______。17.作牙膏的添加剂可预防龋齿，通常以氟化钠（NaF）与三偏磷酸钠（）在熔融条件下反应制得。（1）基态F原子的价层电子排布式为________。（2）基态O原子中，电子占据的最高能层的符号是________，处于最高能级的电子的运动状态共有________个。（3）两个分子间可以通过脱水缩合生成焦磷酸：三偏磷酸（）可由分子间脱水生成，分子中3个P原子的化学环境相同，的结构式是________。（4）溶于水时与水反应，P-F键断裂，生成。①中磷元素的化合价是________价。②该反应会形成________（填“P-O”或“P-H”）键。③反应后，溶液中粒子浓度的关系：________（填“＞”“＜”或“＝”）。（5）牙膏中可添加作摩擦剂，其晶胞结构如下图所示，晶胞的边长为apm。已知阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为________。（）18.M是合成抗生素灰黄霉素的中间产物，其合成路线如下：已知：Ⅰ.+R3OHⅡ.+H2O(R1、R2、R3代表烃基或氢原子)（1）A中含有的官能团的名称为醚键、氯原子、_____、_____。（2）A→C反应的化学方程式是______。（3）C→D的反应类型是_________。（4）E的结构简式是_________。（5）I的核磁共振氢谱中只有一个吸收峰。①条件a是_______。②H→I反应的化学方程式是____________。③I→K反应的化学方程式是__________。（6）L的结构简式是______。19.多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶抑制剂奥拉帕尼(J)的合成路线如下已知：ⅰ.ⅱ.（1）A为芳香族酯类化合物，A→B的化学方程式为___________。（2）B→C的化学方程式为___________。（3）C→D发生了两步反应，反应类型依次为加成反应、___________。（4）试剂a中含有的官能团有―CN、___________。（5）下列说法正确的是___________。a．A的一种同分异构体既能发生银镜反应，又能遇溶液发生显色反应b．H能与溶液反应c．H→I的过程可能生成一种分子内含有7个六元环的副产物d．I→J的过程利用了的碱性（6）E经多步转化可得到G，路线如下。M分子中含有2个六元环，P分子中含有3个六元环。M和P的结构简式分别为___________、___________。

参考答案第一部分本部分共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.【答案】A【详解】A．煤是多种复杂的有机物和无机物组成的混合物，故A错误；B．乙醇燃烧生成二氧化碳和水，即C2H5OH+3O22CO2+3H2O，并放出大量的热量，所以乙醇可作为燃料使用，如实验室酒精灯常用乙醇作燃料，故B正确；C．由于乙醇能使蛋白质变性，所以75%(体积分数)的乙醇溶液可用于医疗消毒，故C正确；D．甲醇的结构简式为CH3OH，乙醇的结构简式为CH3CH2OH，二者符合结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2，所以甲醇与乙醇互为同系物，故D正确；答案为A。2.【答案】A【详解】A．CO2分子的结构模型为：，A正确；B．基态Cr的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，B错误；C．基态磷原子的轨道表示式为：，C错误；D．质量数等于质子数加中子数，故原子核内中子数为20的氯原子为：Cl，D错误；故答案为：A。3.【答案】A【详解】A．葡萄糖属于单糖，不能水解，A错误；B．高级脂肪酸和甘油发生酯化反应，因此高级脂肪酸甘油酯是油脂的主要成分，B正确；C．碱基之间形成的氢键数目越多，结构越稳定，故核酸分子中碱基配对的原则是氢键数目最多、结构最稳定，C正确；D．由NH2CH2COOH和NH2CH(CH3)COOH两种氨基酸组成的二肽有2种，其自身和自身结合生成的二肽也有2种，一共4种，D正确；故选A。4.【答案】A【详解】A．同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但同一周期中ⅡA族元素比ⅢA族元素第一电离能大，A正确；B．同一主族元素，从上到下氧化性逐渐减弱，氢化物稳定性减弱，所以热稳定性：H2S<H2O，B错误；C．同一周期元素，从左到右还原性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱的碱性逐渐减弱，所以碱性：Al(OH)3<Mg(OH)2，C错误；D．同一周期元素原子半径从左到右逐渐减小，所以原子半径：N<C，D错误；故选A。5.【答案】A【详解】A．碳化硅晶体属于原子晶体，故A错误；B．该晶体中只存在极性键(C-Si)，故B正确；C．C的非金属性大于Si，所以该晶体中Si的化合价为，故C正确；D．该晶体中，每个C原子与4个Si原子形成4个σ键，C原子无孤电子对，C的杂化类型为，故D正确；选A。6.【答案】B【详解】铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，铜与稀硝酸反应反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，因此正确的离子方程式应为：，B项错误；答案选B。7.【答案】C【详解】A．同温同压下，O2和CO2的体积相同时，具有相同的分子数，但原子数之比为2：3，不相同，选项A错误；B．质量相同的H2O和D2O（重水）的物质的量之比为20：18，分子数之比为20：18，不相同，选项B错误；C．乙炔分子中含有碳碳三键，三键是由1个σ键和2个π键构成的，所以在标准状况下，22.4L乙炔中含π键数为2NA，选项C正确；D．12g碳是1mol，形成金刚石时一个碳形成4个共价键，而每个共价键同属于两个碳，所以12克金刚石中含有碳碳键数为2NA，选项D错误；答案选C。8.【答案】A【分析】由图可知，气体制备装置为固液不加热的装置，烧杯中的尾气处理试剂能与制备的气体反应。【详解】A．铜与浓硝酸在不加热的条件下能反应制得二氧化氮气体，烧杯中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化氮气体，防止污染空气，故A正确；B．浓氨水与碱石灰在不加热的条件下能反应制得氨气，但氨气极易溶于水，直接通入水中会产生倒吸，故B错误；C．电石与水在不加热的条件下能反应制得乙炔气体，乙炔微溶于水，不能与水反应，不能用水吸收乙炔气体，故C错误；D．二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，常温下不反应，且氯气不溶于饱和氯化钠溶液，不能用饱和氯化钠溶液吸收氯气，故D错误；故选A。9.【答案】B【详解】A．根据物质结构简式可知：该物质分子中含有羟基、羰基两种官能团，A错误；B．该物质分子中含有酚羟基，容易被空气中的氧气氧化，因而能发生氧化反应，B正确；C．由于碳酸的酸性比苯酚酸性强，所以该物质不能与NaHCO3溶液反应，C错误；D．在常温下该物质能与Br2发生取代反应，但是不能与其发生加成反应，D错误；故合理选项是B。10.【答案】B【详解】A．醋酸钠溶液中加适量水，溶液浓度减小，促进CH3COO-的水解，故A正确；B．醋酸钠溶液加热促进CH3COO-的水解，使溶液的碱性增强，pH增大，故B错误；C．氯化铵水解显酸性，在醋酸钠中加入氯化铵，两者水解相互促进，故C正确；D．根据物料守恒，原醋酸钠溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)，再加入一定量醋酸后，混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+)，故D正确；故选：B。11.【答案】D【详解】A．醋酸抑制水电离，醋酸钠能水解而促进水电离，所以水电离产生的c(OH-)：①<②，故A正确；

B．CH3COONa溶液pH>7原因是CH3COO-发生了水解反应，根据有弱才水解，说明CH3COOH为弱酸，故B正确；

C．由物料守恒：两种溶液中均存在：c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol·L-1，故C正确；

D．等体积混合所得溶液呈酸性则c(H+)>c(OH-)，由电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)，故D错误；

故选：D。12.【答案】D【详解】A．Ni为28号元素，价层电子排布式为3d84s2，属于d区元素，A正确；B．S与Ni形成配位键时，Ni提供空轨道，S提供孤电子对，B正确；C．组成元素H、C、O、S、Ni中，电负性最大的是O，C正确；D．醛基中含有碳氧双键，中心C原子采取sp2杂化，价层电子对数为3，不含孤电子对，D错误；故选D。13.【答案】D【详解】A．根据题目已知信息，列三段式：因此，二氧化碳的平衡转化率为60%，A项正确；B．此反应为吸热反应，温度升高，平衡正向进行，平衡常数K增大，B项正确；C．依据选项A中的三段式，该温度下平衡常数,C项正确；D．若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L-1，则此时浓度熵,平衡正向移动，D项错误；答案选D。14.【答案】B【详解】A．过程Ⅰ是A物质中的羧基和B物质中的氨基之间发生的是成肽反应，故A错误；B．E中含有两段由物质D形成的链节，每段需要m个D，所以合成E时，参加反应的D和C的物质的量之比为2m：1，故B正确；C．E中的含氧官能团有4种，即酰胺基、醚键、羟基还有酯基，故C错误；D．E在酸性条件下充分水解后可以转化得到A，但不能得到碱性物质B和环酯物质D，故D错误；故选B。第二部分本部分共5题，共58分。15.【答案】（1）第三周期ⅣA族（2）2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑（3）①.②.CO2+3H2CH3OH+H2O（4）CO2+4H2CH4+2H2O，CO2+8H++8e-=CH4+2H2O【分析】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，阳极上还原剂失去电子发生氧化反应；电解水时阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气。【小问1详解】硅原子序数为14，核外电子分3层排布，依次为2、8、4个，Si在元素周期表中的位置第三周期ⅣA族。【小问2详解】电解水制H2，阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气，阴极电极反应式是2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑。【小问3详解】①CO2是共价化合物，分子内每个氧原子和碳原子共用两对电子对、电子式。②由图知，CO2和H2反应生成CH3OH和H2O，在生成甲醇的反应中聚乙烯亚胺是催化剂，则生成甲醇的总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O。【小问4详解】由图知，右侧电极上在产甲烷菌的作用下CO2与H2反应生成了CH4和H2O，右侧为阴极区，CO2得电子被还原为CH4，则所有生成CH4的反应为：CO2+4H2CH4+2H2O，CO2+8H++8e-=CH4+2H2O。16.【答案】（1）2SO2+O2+2H2O2H2SO4（2）还原性（3）2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3或4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4（4）①.Fe2++2OH-=Fe(OH)2②.方法2中反应的速率更快、限度更大、[FeY]2-比Fe2+抗氧化的能力强（5）温度45℃以下，升高温度，有利于加快反应速率，NO的脱除率增大。温度45℃以上，升高温度，平衡逆向移动，且NO的溶解度降低，NO的脱除率减小（6）60%【小问1详解】吸收塔1，在100～200℃，SO2在活性炭的吸附催化下生成硫酸，即SO2和空气在活性炭的吸附催化下转化为硫酸，故该过程的化学方程式为2SO2+O2+2H2O2H2SO4，故答案为：2SO2+O2+2H2O2H2SO4；【小问2详解】吸收塔2，在活性炭的催化作用下，烟气中的NO转化为无毒无害的气体排放到大气，即NO和NH3反应生成N2和H2O，反应方程式为：6NO+4NH3=5N2+6H2O，则该过程体现了NH3具有还原性，故答案为：还原性；【小问3详解】吸收塔1中若SO2去除不彻底，进入吸收塔2，由于NH3的水溶液呈碱性，能与SO2反应生成亚硫酸铵或者硫酸铵等，从而降低NH3的浓度，故会降低NO的去除率，其发生的反应方程式为：2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3或4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4，故答案为：2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3或4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4；【小问4详解】①方法1，pH过高则OH-浓度过大，则Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，从而不利于Fe2+与NO反应，故答案为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；②尽管生产[FeY]2-所需成本比Fe2+高，但由于方法2中反应的速率更快、限度更大、[FeY]2-比Fe2+抗氧化的能力强，在实际工业生产更多选用方法2吸收NO，故答案为：方法2中反应的速率更快、限度更大、[FeY]2-比Fe2+抗氧化的能力强；【小问5详解】温度45℃以下，升高温度，有利于加快反应速率，则相同时间内NO的转化量增大，NO的脱除率增大，温度45℃以上，此时该该时段内已经达到化学平衡，且反应[FeY]2-(aq)+NO(g)⇌[FeY(NO)]2-(aq)ΔH<0为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，且NO的溶解度降低，NO的脱除率减小，故答案为：温度45℃以下，升高温度，有利于加快反应速率，NO的脱除率增大。温度45℃以上，升高温度，平衡逆向移动，且NO的溶解度降低，NO的脱除率减小；【小问6详解】已知[FeY(NO)]2-转化为[FeY]2-、N2和NH转化过程中只有N元素的化合价发生改变，其余元素的化合价未改变，根据得失电子总数相等可知，0.03molZn参与反应失去电子为0.06mol，测得NH浓度为0.004mol·L-1，即生成了0.004mol的NH此过程得到电子数为：0.004mol×5=0.02mol，则转化为N2时得到的电子数为：0.06-0.02=0.04mol，即生成的n(N2)==0.01mol，根据N原子守恒可知，参与反应的[FeY(NO)]2-的物质的量为：0.004+0.01×2=0.024mol，则[FeY]2-的再生率为：=60%，故答案为：60%。17.【答案】（1）（2）①.L②.4（3）（4）①.＋5②.P-O③.＜（5）【小问1详解】F是9号元素，基态F原子的价层电子排布式为。【小问2详解】O是8号元素，基态O原子的价层电子排布式为，基态O原子中，电子占据的最高能层的符号是L，处于最高能级2p的电子的运动状态共有4个。【小问3详解】中含有3个-OH，三偏磷酸（）可由分子间脱水生成，分子中3个P原子的化学环境相同，是对称的结构，则的结构式是。【小问4详解】①O为-2价，F为-1价，由化合价代数和为零可知，中磷元素的化合价是+5价；②溶于水时与水反应，P-F键断裂，生成，结合的结构简式可知，的结构为，则和水反应生成，形成P-O键；③和水反应后，会发生水解，则溶液中粒子浓度的关系：<。【小问5详解】由晶胞结构可知，该晶胞中含有=8个Si原子，含有16个O原子，晶胞的边长为apm，已知阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度为。18.【答案】①.羧基②.羟基③.④.取代反应⑤.⑥.