河北省2020届高三下学期二月份网络教学质量监测理科综合化学试卷

一、单选题

1. 难度：中等

下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是（ ）

A.质子数为17、中子数为20的氯原子：

B.氯离子(Cl^－)的结构示意图：

C.氯分子的电子式：

D.氯乙烯分子的结构简式：H₃C－CH₂Cl

2. 难度：简单

下列指定反应的离子方程式正确的是

A.将铜插入稀硝酸中：Cu+4H⁺+2NO₃^–=Cu²⁺+2NO₂↑+H₂O

B.向Fe₂(SO₄)₃溶液中加入过量铁粉：Fe³⁺+Fe=2Fe²⁺

C.向Al₂(SO₄)₃溶液中加入过量氨水：Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺

D.向Na₂SiO₃溶液中滴加稀盐酸：Na₂SiO₃+2H⁺=H₂SiO₃↓+2Na⁺

3. 难度：中等

下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是

A. 硅太阳能电池工作时，光能转化成电能

B. 锂离子电池放电时，化学能转化成电能

C. 电解质溶液导电时，电能转化成化学能

D. 葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能

4. 难度：中等

短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4。W^-的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是

A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应

B.原子半径大小:X<Y,Z>W

C.化合物Z₂Y和ZWY₃都只存在离子键

D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂

5. 难度：中等

由反应物X分别转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. 由X→Y反应的ΔH＝E₅－E₂ B. 由X→Z反应的ΔH＞0

C. 降低压强有利于提高Y的产率 D. 升高温度有利于提高Z的产率

6. 难度：困难

全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S₈材料，电池反应为：16Li+xS₈=8Li₂S_x（2≤x≤8）。下列说法错误的是

A.电池工作时，正极可发生反应：2Li₂S₆+2Li⁺+2e⁻=3Li₂S₄

B.电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g

C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D.电池充电时间越长，电池中Li₂S₂的量越多

7. 难度：中等

已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是

A.异丙苯的分子式为

B.异丙苯的沸点比苯高

C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面

D.异丙苯和苯为同系物

二、实验题

8. 难度：困难

ClO₂与Cl₂的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。

（1）仪器D的名称是____。安装F中导管时，应选用图2中的_____。

（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O。为使ClO₂在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜____（填“快”或“慢”）。

（3）关闭B的活塞，ClO₂在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO₂，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是_____。

（4）已知在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，该反应的离子方程式为____，在ClO₂释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是______。

（5）已吸收ClO₂气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO₂的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是_______，原因是_________。

三、综合题

9. 难度：中等

SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO_x排放。

（1）SCR（选择性催化还原）工作原理：

①尿素水溶液热分解为NH₃和CO₂，该反应的化学方程式：___。

②反应器中NH₃还原NO₂的化学方程式：___。

③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO₂在O₂作用下会形成(NH₄)₂SO₄，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH₄)₂SO₄的形成：__。

④尿素溶液浓度影响NO₂的转化，测定溶液中尿素（M=60g·mol^-1）含量的方法如下：取ag尿素溶液，将所含氮完全转化为NH₃，所得NH₃用过量的v₁mLc₁mol·L^-1H₂SO₄溶液吸收完全，剩余H₂SO₄用v₂mLc₂mol·L^-1NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是__。

（2）NSR（NO_x储存还原）工作原理：

NO_x的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。

①通过BaO和Ba(NO₃)₂的相互转化实现NO_x的储存和还原。储存NO_x的物质是__。

②用H₂模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO₃)₂的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H₂与Ba(NO₃)₂的物质的量之比是__。

③还原过程中，有时会产生笑气（N₂O）。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下¹⁵NO与NH₃以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是¹⁵NNO。将该反应的化学方程式补充完整：___□¹⁵NNO+□H₂O___。

10. 难度：中等

催化还原CO₂是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO₂和H₂可发生两个平行反应，分别生成CH₃OH和CO。反应的热化学方程式如下：

CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)    ΔH₁=-53.7kJ·mol^-1    I

CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)         ΔH₂                II

某实验室控制CO₂和H₂初始投料比为1：2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：

T(K)	催化剂	CO2转化率（%）	甲醇选择性（%）
543	Cat.1	12.3	42.3
543	Cat.2	10.9	72.7
553	Cat.1	15.3	39.1
553	Cat.2	12.0	71.6

（备注）Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO₂中生成甲醇的百分比

已知：①CO和H₂的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol^-1和-285.8kJ·mol^-1

②H₂O(l)=H₂O(g)  ΔH₃=44.0kJ·mol^-1

请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：

(1)反应I的平衡常数表达式K=___；

(2)有利于提高CO₂转化为CH₃OH平衡转化率的措施有___。

A．使用催化剂Cat.1

B．使用催化剂Cat.2

C．降低反应温度

D．投料比不变，增加反应物的浓度

E．增大CO₂和H₂的初始投料比

(3)表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO₂转化成CH₃OH的选择性有显著的影响，其原因是___。

(4)在图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程～能量”示意图___。

11. 难度：困难

[2017新课标Ⅲ]研究发现，在CO₂低压合成甲醇反应（CO₂+3H₂=CH₃OH+H₂O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：

（1）Co基态原子核外电子排布式为_____________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_________，基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。

（2）CO₂和CH₃OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。

（3）在CO₂低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_________________，原因是______________________________。

（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO₃)₂中的化学键除了σ键外，还存在________。

（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420 nm，则r(O^2-)为________nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a' =0.448 nm，则r(Mn²⁺)为________nm。

四、推断题

12. 难度：困难

化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：

已知：

回答下列问题：

（1）A的化学名称是__________。

（2）由C生成D和E生成F的反应类型分别是__________、_________。

（3）E的结构简式为____________。

（4）G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为___________。

（5）芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO₂，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1，写出2种符合要求的X的结构简式____________。

（6）写出用环戊烷和2–丁炔为原料制备化合物的合成路线________（其他试剂任选）。