1、 1 绝密启用前 2020 年普通高等学校招生全国统一考试（模拟九）年普通高等学校招生全国统一考试（模拟九） 理科综合能力测试理科综合能力测试化学化学 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡 皮擦干净后。再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷可能用到元素的相对原子质量： 一、选择题：本题共 7 个小题，每小题 6 分，共计 42 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合
2、 题目要求的。 7硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是( ) A含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环 B硫循环中硫的化合物均为无机物 C上述硫循环中硫元素均被氧化 D烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放 8设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( ) A密闭容器中 2 mol NO 与 2 mol O2充分反应，体系中的原子总数为 8NA B100 g 质量分数为 9.8%的硫酸水溶液中含氧原子的数目为 0.4NA C0.1 mol 铁在 0.1 mol Cl2中充分燃烧，转移的电子数为 0.3NA D常温下，0.1 mol L 1 的 Na
3、2SO4溶液中含有的离子总数为 0.3NA 9 十九大报告提出将我国建设成为制造强国， 2020 年我国“PX”产能将达到 3 496 万吨/年。 有机物(烃)“PX” 的结构模型如图，下列说法错误的是( ) A“PX”的分子式为 C8H10 B“PX”的二氯代物共有 6 种(不考虑立体异构) 2 C“PX”分子中，最多有 14 个原子共面 D“PX”难溶于水，易溶于四氯化碳 10聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂，以废铁屑为原料制备 PFS 的具体工艺流程如下： 下列说法错误的是( ) A步骤，粉碎的目的是增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率 B步骤，加稀硫酸调节 pH 在一定的
4、范围内，让 Fe3 部分水解形成碱式盐 C步骤，减压蒸发，有利于降低水的沸点防止产物分解 D步骤，可以选择过氧化氢溶液、氯气等氧化剂将 Fe2 转化成 Fe3 11A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中 A 的原子序数是 B 和 D 原子序数 之和的 1/4，C 元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱，甲和丙是 D 元素的两种常见氧化物，乙和丁 是 B 元素的两种常见同素异形体，0.005 mol/L 戊溶液的 pH2，它们之间的转化关系如图所示(部分反应 物省略)，下列叙述正确的是( ) AC、D 两元素形成化合物属共价化合物 BC、D 的简单离子均能促进水的电离
5、CA、D 分别与 B 元素形成的化合物都是大气污染物 DE 的氧化物水化物的酸性大于 D 的氧化物水化物的酸性 12乙醛酸()是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理 如下图所示。该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与 M 电极的产物反应 生成乙醛酸。下列说法正确的是( ) A.若有 2 mol H+通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为 2 mol 3 B.M 电极上的电极反应式为:OHCCHO+2e-+H2O=HOOCCHO+2H+ C.M 极与电源的负极相连 D.电解一段时间后，N 极附近溶液的 pH 变小 13已
6、知 298 K 时，Ksp(NiS)1.0 10 21，K sp(NiCO3)1.0 10 7 ；pNilg c(Ni2)，pBlg c(S2)或 lg c(CO2 3)。在含物质的量浓度相同的 Na2S 和 Na2CO3的混合溶液中滴加 Ni(NO3)2溶液产生两种沉淀， 溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。下列说法错误的是( ) A常温下 NiCO3的溶解度大于 NiS 的溶解度 B向 d 点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐，d 点向 b 点移动 C对于曲线，在 b 点加热，b 点向 c 点移动 Dp 为 3.5 且对应的阴离子是 CO2 3 二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，
7、共 58 分。第 26 题28 题为必考题，每个试题考生都必 须做答。第 35 题第 36 题为选考题，考生任选一题做答。) 26(15 分)半水煤气的主要成分为 H2、CO、CO2、N2和 H2O(g)及 H2S。工业上半水煤气经净化后可得到 合成氨原料气(H2N2)。 (1)检验半水煤气中 H2S 可以选用的试剂是_(填字母)。 aCuSO4溶液 b品红溶液 cNaOH 溶液 d酸性 KMnO4溶液 (2)实验室可用 FeS(难溶于水)及某种酸为原料，常温下制取干燥纯净的 H2S 气体。 适宜的酸为_，选用的实验装置为_。 制取 H2S 气体的离子方程式为_。 (3)选用下图的部分装置(可
8、以重复选用)进行实验测定半水煤气中 H2以及 CO 的体积分数。 4 D 中盛放的药品是_。 装置连接顺序：a_(按气流方向，用小写字母表示)。 按连接的装置， 实验开始时， 需打开盛半水煤气的钢瓶一段时间后， 再加热D， 其目的是_。 27(14 分)过氧化氢(H2O2，俗称双氧水，无色液体)是一种应用广泛的化工原料。 请回答下列问题： (1)过氧化氢的电子式为_。 (2)工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢，其反应原理是 2NH4HSO4= 电解 (NH4)2S2O8H2，(NH4)2S2O82H2O=2NH4HSO4H2O2 其流程如下： 电解硫酸氢铵溶液时，阴极的电极反应式为_
9、。 制备过程中，采用减压蒸馏的原因是_，可循环利用的物质 是_。 (3)在火箭推进器中装有液态 H2O2和液态肼(N2H4)，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出 大量的热。已知一些化学键的键能数据如下： 化学键 NN N=N NN HH NH HO OO O=O E/kJ mol 1 159 419 945 436 389 465 138 498 写出肼和双氧水反应的热化学方程式：_。 上述反应物用于火箭推进剂，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是_ _。 (4)已知 H2O2的 Ka12.0 10 12，K a2110 25。写出 H 2O2的第一步电离方程式
10、：_。 (5)H2O2的用途广泛。 用双氧水把黑色 PbS 转化为白色 PbSO4，修复变黑的古代油画，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之 比为_。 碱性溶液中， H2O2可以吸收工业尾气中的 ClO2， 同时制得 NaClO2， 反应的离子方程式为_。 28(14 分)二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。 (1)在太阳能的作用下， 以 CO2为原料制取炭黑的流程如图甲所示。 其总反应的化学方程式为_。 (2)CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为 2CO2(g)6H2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g) 5 H。几种物质的能量(在标准状况下规定单质的能量为 0，测得其
11、他物质在生成时所放出或吸收的热量)如 下表所示： 物质 H2(g) CO2(g) CH2=CH2(g) H2O(g) 能量/kJ mol 1 0 394 52 242 则 H_。 (3)在 2 L 恒容密闭容器中充入 2 mol CO2和 n mol H2，在一定条件下发生反应：2CO2(g) 6H2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g) H，CO2的转化率与温度、投料比X nH2 nCO2的关系如图乙所示。 X1_(填“”“”或“”，下同)X2，平衡常数 KB_KA。 T K 时，某密闭容器中发生上述反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表： 时间 浓度/mol L 1 物质 0 1
12、0 20 30 40 50 H2(g) 6.00 5.40 5.10 9.00 8.40 8.40 CO2(g) 2.00 1.80 1.70 3.00 2.80 2.80 CH2=CH2(g) 0 0.10 0.15 3.20 3.30 3.30 2030 min 间只改变了某一条件，根据表中的数据判断改变的条件可能是_(填字母)。 A通入一定量 H2 B通入一定量 CH2=CH2 C加入合适的催化剂 D缩小容器容积 (4)在催化剂 M 的作用下，CO2和 H2同时发生下列两个反应： .2CO2(g)6H2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g) H0 .2CO2(g)6H2(g)CH3OC
13、H3(g)3H2O(g) H0 6 图丙是乙烯在相同时间内，不同温度下的产率，则高于 460 时乙烯产率降低的原因不可能是 _(填字母)。 A催化剂 M 的活性降低 B反应的平衡常数变大 C生成甲醚的量增加 D反应的活化能增大 (5)Na2CO3溶液通常用来捕获 CO2，常温下，H2CO3的第一步、第二步电离常数分别为 Ka14 10 7，K a2 5 10 11，则 0.5 mol L1 的 Na2CO3溶液的 pH 等于_(不考虑 CO2 3的第二步水解和 H2O 的电 离)。 选考部分 35物质结构与性质 (15 分)砷的一些化合物常用作半导体材料、除草剂、杀鼠药等。回答下列问题： (1
14、)基态 As 原子的核外电子排布式为Ar_，有_个未成对电子。 (2)As与N是同族元素， AsH3的沸点(62.5 )比NH3的沸点(33.5 )低， 原因是_。 (3)H3AsO4和 H3AsO3是砷的两种含氧酸，请根据结构与性质的关系，解释 H3AsO4比 H3AsO3酸性强的原 因：_。 (4)镓氮砷合金材料太阳能电池效率达 40%。Ga、N、As 电负性由大到小的顺序是_。 (5)As4O6的分子结构如上图所示，其中 As 原子的杂化方式为_，1 mol As4O6中含有的 键的数 目为_ mol。 (6)晶胞有两个基本要素： 原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。上图为 Li
15、ZnAs 基稀磁半导体的晶胞，其中原子坐标 参数 A 处 Li 为(0,0，1 2)，B 处 As 为( 1 4， 1 4， 1 4)，C 处 Li 的坐标参数为_。 晶胞参数， 描述晶胞的大小和形状。 已知 LiZnAs 晶体的晶胞参数 a594 pm， 其密度为_ g cm 3(列 出计算式即可)。 7 36有机化学基础 (15 分)生活中常用的某种香料 X 的结构简式为。 已知： 香料 X 的合成路线如下： 请回答下列问题： (1)A 的系统命名为_，官能团为_。 (2)若检验有机物 C 中含有碳碳双键，请选择合理试剂并使用的先后顺序排列：_(用字母表示)。 a银氨溶液 b酸性高锰酸钾溶
16、液 c溴水 d稀硫酸 (3)CD 的反应类型为_。 (4)DX 的化学方程式为_。香料 X 的一氯代物有_种。 (5)有机物 B 的某种同分异构体 E，与浓溴水反应能生成白色沉淀，且 1 mol E 最多能与 4 mol Br2反应，则 E 的结构简式为_。 (6)请根据上述反应原理设计合成 2- 甲基- 1- 丙醇的方案，合成中必须用到甲醛，其他试剂任选。用反应流 程图表示，并注明必要的反应条件。例如： H2/ 催化剂 Br2 光照 8 模拟九（模拟九（答案与解析）答案与解析） 7【答案】A 【解析】分析图示可知，含硫杆菌及好氧/厌氧菌使硫酸盐、亚硫酸盐缓慢变化为植物 R1SR2，促进了 硫
17、的循环，故 A 正确；硫循环中硫的化合物为有机物、无机物，故 B 错误；上述硫循环中硫元素化合价升 高被氧化，也有硫元素化合价降低为2 价被还原，故 C 错误；加入石灰石可与煤燃烧生成的二氧化硫在 氧气中发生反应生成硫酸钙，二氧化硫排放量减少，但在高温下反应生成二氧化碳，不能减少温室气体的 排放量，故 D 错误。 8【答案】A 【解析】A由于 NO 和氧气均为双原子分子，故 2 mol NO 和 2 mol O2中含 8 mol 原子，而反应过程中满 足原子个数守恒，故将 2 mol NO 和 2 mol O2混合，充分反应后体系中原子总数为 8NA，故 A 正确；B.在 硫酸溶液中，除了硫酸
18、外，水也含氧原子，故溶液中含有的氧原子的个数多于 0.4NA个，故 B 错误；C.0.1 mol Fe 在 0.1 mol 氯气中燃烧，铁过量，氯气完全反应，而氯气反应后化合价变为1 价，故 0.1 mol 氯气 转移 0.2 mol 电子即 0.2NA，故 C 错误；D.未注明溶液的体积，无法计算 0.1 mol L 1 的 Na2SO4溶液中含有 的离子总数，故 D 错误。 9【答案】B 【解析】根据模型可知，PX 为对二甲苯。A 项，分子式为 C8H10，正确；B 项，“PX”的二氯代物共有 ，共 7 种，错误；C 项，“PX”分子中，苯环上的 C 原子和 H 原子与两个甲基上的碳原子共
19、面，有 12 个原 子，每个甲基中可有 1 个 H 旋转至该平面，故该分子中最多有 14 个原子共面，正确；D 项，对二甲苯难 溶于水，易溶于四氯化碳，正确。 10【答案】D 【解析】A 项，将块状物质粉碎，可以增大反应物间的接触面积，反应速率会大大加快，正确；B 项，聚 合硫酸铁属于碱式盐，调节 pH 在一定的范围内，可以让 Fe3 部分水解形成碱式盐，正确；C 项，减压蒸 发有利于降低水的沸点，同时防止温度过高使聚合硫酸铁分解，正确；D 项，用氯气作氧化剂，还原产物 为 Cl ，会引入杂质，错误。 9 11【答案】B 【解析】根据甲乙丙丁，而乙、丁是 B 常见的同素异形体，即乙、丁是单质，
20、而甲、丙是氧化物， 甲、丙中一定含有氧元素，所以乙、丁是 O3、O2，B 是 O 元素；氧化物O2氧化物，中学中常见的有 CO、NO、SO2，而 C、N 的原子序数小于 O，所以 D 可能是 S，如果 D 是 S，丙是 SO3，戊是硫酸，0.005 mol/L H2SO4溶液的 pH2，与题干提供的信息吻合，所以 D 是 S；(816)/46，A 元素是 C；C 元素的 最高价氧化物的水化物是一种中强碱，其原子序数应该介于 816 之间，所以 C 是 Mg，E 是短周期且原 子序数大于 16，E 只能是 Cl；所以 A、B、C、D、E 分别是 C、O、Mg、S、Cl 元素。C 和 D 元素形成
21、的 化合物是 MgS，是离子化合物，A 选项错误；Mg(OH)2是中强碱，所以 Mg2 在水溶液中能够发生水解， 使水溶液呈酸性，促进了水的电离，H2S 是弱酸，S2 在水溶液中能够发生水解，使溶液呈碱性，也促进了 水的电离，所以 Mg、S 的简单离子均能促进水的电离，B 选项正确；A 与 D 形成化合物是 SO3、SO2是大 气污染物，A 与 B 形成化合物是 CO、CO2，二氧化碳不是大气污染物，C 选项错误；根据元素周期律的 规律：非金属性 ClS，则 E 的最高价氧化物水化物的(HClO4)酸性大于 D 的最高价氧化物水化物(H2SO4) 的酸性， 但硫酸酸性大于 HClO 酸性， 题
22、干中没指明是最高价氧化物的水化物， D 选项错误； 正确答案 B。 12【答案】A 【解析】电解过程中阳离子向阴极移动，由装置示意图可知，H+由左室移向右室，则 M 电极是电解池的 阳极，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为 2Cl- 2e-=Cl2，然后氯气在水溶液 中将乙二醛氧化为乙醛酸，OHCCHO+Cl2+H2O=HOOCCHO+2Cl-+2H+;N 极为电解池的阴极，乙二 酸在阴极得电子发生还原反应生成乙醛酸， 电极反应式为 HOOCCOOH+2H+2e-=HOOCCHO+H2O。 2 mol H+通 过 质 子 交 换 膜 ， 则 电 路 中 转 移2 mol电
23、子 ， 由 阴 极 的 电 极 反 应 式 HOOCCOOH+2H+2e-=HOOCCHO+H2O和阳极区的反应:2Cl- 2e-=Cl2， OHCCHO+Cl2+H2O=HOOCCHO+2Cl-+2H+可知，两极各生成 1 mol 乙醛酸，共生成 2 mol 乙醛酸， A 项正确;M 电极是电解池的阳极，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为 2Cl- 2e-=Cl2，B 项错误;M 电极是电解池的阳极，与电源的正极相连，C 项错误;N 极为电解池的阴极， 若有 2 mol H+通过质子交换膜进入阴极室，则电路中转移 2 mol 电子，阴极的电极反应式为 HOOCCOOH+2
24、e-+2H+=HOOCCHO+H2O，则阴极反应消耗的 H+与迁移过来的 H+物质的量相等，但 由于乙二酸生成了乙醛酸，分子中羧基减少，故 N 极附近溶液的 pH 不会减小，只能变大，D 项错误。 13【答案】C 【解析】A 项，常温下 Ksp(NiS)Ksp(NiCO3)，NiS、NiCO3属于同种类型难溶电解质，常温下 NiCO3的溶 解度大于 NiS，正确；B 项，Ksp(NiS)Ksp(NiCO3)，则曲线代表 NiS，曲线代表 NiCO3，在 d 点溶液中 存在溶解平衡 2(aq)S2(aq)，加入 Na 2S，c(S 2)增大，平衡逆向移动，c(Ni2)减小，d 点向 b 点移动，
25、正确；C 项，对曲线，在 b 点加热，NiS 的溶解度增大，c(Ni2 )、c(S2)增大，b 点向 a 点方 10 向移动，错误；D 项，曲线代表 NiCO3， a 点 c(Ni2 )c(CO2 3)，Ksp(NiCO3)c(Ni 2) c(CO2 3)1 10 7， c(Ni2 )c(CO2 3)1 10 3.5，pNipB3.5 且对应的阴离子为 CO2 3，正确。 26【答案】 (1)ad (2)稀硫酸 甲、丙 FeS2H =Fe2H 2S (3)CuO debcfgbcde 排除装置中的空气(水蒸气和二氧化碳) 【解析】(3)测定半水煤气中 H2以及 CO 的体积分数时，先用碱溶液吸
26、收其中的 CO2及 H2S 等酸性气体， 然后干燥，再通过灼热的 CuO，将 H2、CO 分别氧化为 H2O(g)和 CO2，然后通过浓硫酸，依据浓硫酸增重 的量计算出 H2的量，再通过 KOH 溶液，依据 KOH 溶液增重的量计算出 CO 的量。 27【答案】(1) (2)2H 2e=H 2 过氧化氢不稳定，受热易分解，减压使液体沸点降低 NH4HSO4 (3)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g) H814 kJ mol 1 生成N 2和H2O，对环境无污染 (4)H2O2H HO 2 (5)41 H2O22OH 2ClO 2=2ClO 2O22H2O 【解析】(2)电解
27、池中阳离子在阴极得电子，溶液中的 H 放电，阴极的电极反应式为 2H2e=H 2。 由于过氧化氢不稳定，受热容易分解，所以减小压强，使液体沸点降低，易于蒸出；根据反应流程可知， 在生成双氧水的同时，还生成 NH4HSO4，所以能循环使用的物质是 NH4HSO4。 (3)反应热是断开化学键吸收的热量和形成化学键放出的热量的差值，所以该反应的反应热 H4 389 kJ mol 1159 kJ mol12 2 465 kJ mol12 138 kJ mol14 2 465 kJ mol1945 kJ mol1814 kJ mol1， 所 以该反应的热化学方程式为 N2H4(l)2H2O2(l)=N2
28、(g)4H2O(g) H814 kJ mol 1；上述反应物用于 火箭推进剂，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是生成 N2和 H2O，对环境无 污染。 (4)根据提供的电离常数可知，H2O2可看作二元弱酸，故其第一步电离方程式为 H2O2H HO 2。 (5)PbSPbSO4，S 元素化合价升高 8，故 H2O2作氧化剂，H2O2中 O 元素的化合价降为2 价，根据 氧化还原反应中化合价升降总数相等，可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为 41。 28【答案】(1)CO2= 或太阳能 FeO CO2 (2)128 kJ mol 1 (3) D (4)BD (5)12 【解析】
29、过程 2 中在 700 K 条件下，二氧化碳和氧化亚铁发生反应生成碳和四氧化三铁，过程 1 中四氧化 三铁分解生成氧化亚铁和氧气，所以整个反应过程中，氧化亚铁作催化剂，Fe3O4是中间产物，则总反应 的化学方程式为 CO2= 或太阳能 FeO CO2。 (2)反应焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，则该反应的焓变为 52 kJ mol 1(242 kJ mol 1) 4(394 kJ mol1) 20128 kJ mol1。 (3)相同条件下，投料比越大，二氧化碳的转化率越大，根据图乙知，相同温度下投料比为 X1时的转化 率大于投料比为 X2时的转化率，所以 X1X2。随着温度升高，CO2的
30、转化率减小，说明该反应的正反应是 放热反应，温度越高，其平衡常数越小，温度 TATB，则平衡常数 KAKB。2030 min 间各组分的浓 11 度都增加，所以可能是缩小容器容积的结果，相当于增大压强。 (4)在反应充分的情况下，催化剂不会使平衡移动，所以不会影响乙烯的产率，但会改变反应速率，当温度 高于 460 时，催化剂 M 的活性降低，反应速率减慢，在相同时间内生成乙烯的物质的量减少，A 项可能 是乙烯产率降低的原因；反应的正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小，且反应的平衡常数变大 时，乙烯的产率升高，B 项不可能；生成甲醚的量增加，说明反应按反应进行，则反应生成乙烯的量 减少，乙烯的
31、产率降低，C 项可能；反应的活化能增大会使反应较难进行，反应的进行程度会增加， 乙烯的产率升高，D 项不可能。 (5)根据KhcHCO 3 cOH cCO2 3 c 2OH 0.5 Kw Ka2 10 14 5 10 112 10 4，所以c(OH)102 mol L1，pH12。 35【答案】(1)3d104s24p3 3 (2)AsH3分子间不能形成氢键，而 NH3分子间可形成氢键 (3)H3AsO4和 H3AsO3可分别表示为(HO)3AsO 和(HO)3As， H3AsO3中 As 为3 价，而 H3AsO4中的 As 为 5 价，H3AsO4正电性更高，导致 AsOH 中 O 的电子
32、更向 As 偏移，更易电离出 H (4)NAsGa (5)sp3 12 (6)(1 2， 1 2， 1 2) 4 147 6.02 1023 594 10 103 【解析】(5)As 最外层有 5 个电子，形成 3 个共价键，即 键电子对数为 3，另外还有 1 对孤电子对，所以 As 的杂化方式为 sp3。(6)图中 C 处的 Li 处于立方体的中心，xyz1 2。晶胞中 Li、Zn、As 各有 4 个，密度为总质量除以体积。 36 【答案】 (1)3- 甲基丁醛 醛基 (2)adc (3)加成反应 (4) O2 Cu 2H2O 7 (5) (6) H2O H2、Ni 一定条件 【解析】由香料 X 的结构简式逆推知 A、C、D 的结构简式如图所示。 12
