2023届全国甲卷化学仿真卷（十）
化学
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学与生活密切相关，下列叙述正确的是
A．青铜和黄铜是不同结构的单质铜
B．单晶硅是一种半导体材料，可用于制造硅电池
C．食品袋中放置的CaO可直接防止食品氧化变质
D．14C可用于文物鉴定，14C与12C互为同素异形体
2．后母戊鼎是迄今世界上出土最大、最重的铜制礼器，享有“镇国之宝”的美誉。下列相关说法错误的是
A．后母戊鼎由铜合金制成
B．后母戊鼎的熔点高于纯铜
C．碱式碳酸铜可用于干法炼铜
D．废弃铜制品属于可回收垃圾
3．下列变化中属于吸热反应的是
A．1molH2O分解形成H、O
B．灼热的炭与二氧化碳生成一氧化碳
C．冰融化
D．NH4NO3(s)NH(aq)＋NO(aq)
4．2019 年是元素周期表诞生 150 周年，目前周期表七个周期均已排满，其 118 种元素。短周期元素 W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示，且 W 元素的简单氢化物的空间结构是三角锥形，下列说法不正确的是
A．红葡萄酒含有 YX2，起杀菌、澄清、抗氧化的作用
B．在元素周期表中，117 号元素与 Z 元素位于同一主族
C．简单离子的半径大小顺序为：X < W < Z < Y
D．W 的氢化物与 Z 的氢化物反应，产物为共价化合物
5．山东师大在合成布洛芬药物方面取得了进展。合成布洛芬的方法如图所示(其他物质省略)。下列说法错误的是
A．X分子中所有原子可能共平面
B．Y的分子式为C13H16O2
C．X、Y都能发生加成反应
D．布洛芬能与碳酸钠溶液反应
6．一种处理SO2的电化学装置如图所示(已知电极a、b均为石墨烯电极，阳膜只允许H+通过)。下列说法错误的是
A．a是该电池的负极
B．b电极反应式：O2+4e－+4H+=2H2O
C．一段时间后，阳膜左侧硫酸溶液的浓度减小
D．反应过程中，氢离子从阳膜左侧向右侧移动
7．常温下，W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是
A．简单离子半径：Z>Y>W>X
B．W的气态氢化物空间构型一定是三角锥型
C．X可形成两种氧化物
D．Z的单质具有强氧化性和漂白性
二、实验题
8．半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O（g）。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。
完成下列填空：
（1）半水煤气含有少量硫化氢。将半水煤气样品通入____溶液中（填写试剂名称），出现_______，可以证明有硫化氢存在。
（2）半水煤气在铜催化下实现CO变换：CO+H2OCO2+H2
若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，经CO变换后的气体中：V(H2):V(N2)=____________。
（3）碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知：
Na2CO3 K2CO3
20℃碱液最高浓度（mol/L） 2.0 8.0
碱的价格（元/kg） 1.25 9.80
若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是__________；缺点是____________。如果选择K2CO3碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？
___________________________________________
写出这种方法涉及的化学反应方程式。_______________________
（4）以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案。
取一定体积（标准状况）的半水煤气，经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数。
①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。_________________
②该实验方案中，步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是：_________________。
③该实验方案中，步骤________（选填“Ⅳ”或“Ⅴ”）可以确定半水煤气中H2的体积分数。
三、有机推断题
9．香豆素类化合物在药物中应用广泛。香豆素类化合物W的合成路线如图。
已知：
ⅰ. +H2O
ⅱ.—CHO+ +H2O
ⅲ.R1—CH=CH-R2+R1COOH+R2COOH
(1)A→B的化学方程式是_______。
(2)D的分子式是_______。
(3)条件①是_______。
(4)F的结构简式是_______。
(5)1mol J可以生成2mol K，J的结构简式是_____。
(6)下列说法不正确的是_______(填序号)。
a.可以用酸性溶液鉴别E和G
b.G可以发生加聚反应、还原反应和取代反应
c.1mol P最多可以和5mol 反应
(7)M为线型不稳定分子，M→P经过两步反应，R苯环上的一氯代物有3种。
①R的结构简式是_______。
②R→P的化学反应类型是_______。
四、工业流程题
10．热解耦合化学链制氢工艺是一种将生物质废物转变为高纯的环境友好型技术路线，如图。
(1)在燃料反应器中，研究人员对纯作为燃料气与铁基载氧体()的还原反应进行了理论研究，得到了还原阶段平衡浓度和固体成分随温度变化的图象，如图。
已知：a.
b.
c.
①反应的_______(用m、n、q表示)。
②当温度低于时，燃料还原阶段得到的固体主要是和_______。
③曲线代表的反应为_______(填“b”或“c”)，曲线随温度升高而降低的原因是_______。
④纯作燃料气反应时发生歧化反应[]使铁基载氧体的固定床内大量积碳。对歧化反应进行独立研究：时，向一固定容器中通入一定量，测得平衡后的浓度为，已知该温度下反应的平衡常数，的平衡转化率是_______(写出计算过程，保留一位小数)。
(2)深度还原的过程为：。该过程中，在不同铁基载氧体()表面的能垒变化如图所示：在各表面稳定吸附为初始状态()，从各表面脱附进入气相为最终状态()。
①在_______表面反应释放的速率最快；释放等量时，在_______表面反应放出能量最多(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“ⅢI”或“Ⅳ”)。
②在Ⅰ表面上的反应路径分三步：
i.；(*为活性点位)
ⅱ.；
ⅲ._______。
(3)在蒸汽反应器中，研究表明：压强对出口气体百分含量的影响不大，其原因是_______。
五、原理综合题
11．利用碳和水蒸气制备水煤气的核心反应为：C(s)＋H2O(g) H2(g)＋CO(g)
(1)已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、283kJ·mol－1，又知H2O(l)=H2O(g) ΔH＝＋44kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH＝___。
(2)在某温度下，在体积为1L的恒容密闭刚性容器中加入足量活性炭，并充入1mol H2O(g)发生上述反应，反应时间与容器内气体总压强的数据如表：
时间/min 0 10 20 30 40
总压强/100kPa 1.0 1.2 1.3 1.4 1.4
①平衡时，容器中气体总物质的量为________mol，H2O的转化率为________。
②该温度下反应的平衡分压常数Kp＝________kPa(结果保留2位有效数字)。
(3)保持25℃、体积恒定的1L容器中投入足量活性炭和相关气体，发生可逆反应C＋H2O(g) CO＋H2并已建立平衡，在40 min时再充入一定量H2，50min时再次达到平衡，反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示：
①40min时，再充入的H2的物质的量为________mol。
②40～50 min内H2的平均反应速率为________mol·L－1·min－1。
(4)新型的钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Na＋)为电解质，其原理如图所示：
①放电时，电极A为________极，S发生________反应（填“氧化”或“还原”）。
②充电时，总反应为Na2Sx=2Na＋Sx(3
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参考答案：
1．B
【详解】A．青铜和黄铜都不是单质铜，是铜的合金，故A错误；
B．单晶硅是一种半导体材料，可用于制造硅电池，故B正确；
C．食品袋中放置的CaO用作干燥剂，不能直接防止食品氧化变质，故C错误；
D．14C可用于文物鉴定，14C与12C为质子数相同、中子数不同的碳原子，二者互为同位素，故D错误；
故选B。
2．B
【详解】A．后母戊鼎由青铜制成，青铜是铜锡合金，A正确；
B．合金的特点是熔点较组成合金的单一金属更低，硬度更大，所以后母戊鼎的熔点低于纯铜，B错误；
C．碱式碳酸铜可以发生反应：，氧化铜可用于干法炼铜：，所以碱式碳酸铜可用于干法炼铜，C正确；
D．废弃铜制品可回收利用，属于可回收垃圾，D正确；
答案选B
3．B
【详解】A. 1molH2O分解形成H、O，断开化学键，吸收能量，不是化学反应，故A不符合；
B． 灼热的炭与二氧化碳生成一氧化碳是吸热反应，故B符合；
C． 冰融化是吸热的物理过程，故C不符合；
D． NH4NO3(s)NH(aq)＋NO(aq)是溶解平衡，不是化学反应，故D不符合；
故选B。
4．D
【分析】根据分析W为N，X为O，Y为S，Z为Cl。
【详解】A选项，红葡萄酒含有二氧化硫，主要作用是杀菌、澄清、抗氧化的作用，故A正确；
B选项，在元素周期表中，117号元素是第七周期第VIIA族，与Z元素位于同一主族，故B正确；
C选项，简单离子的半径大小顺序为：X < W < Y< Z，故C正确；
D选项，W的氢化物与Z的氢化物反应，产物都为共价化合物，故D错误；
综上所述，答案为D。
5．A
【详解】A．X分子中存在单键碳原子，单键碳原子与其所连4个原子之间为四面体结构，所有原子不可能都共面，A错误；
B．Y分子中含有13个C，16个H，2个O，故分子式为：C13H16O2，B正确；
C．X、Y中苯环能与氢气发生加成反应，X中碳碳三键、Y中碳碳双键均能发生加成反应，C正确；
D．布洛芬中含有羧基，能与碳酸钠反应，D正确；
故答案选A。
6．C
【详解】A．左侧是SO2化合价升高生成硫酸，因此a是该电池的负极，故A正确；
B．b电极是正极，氧气得到电子，因此b电极反应式：O2＋4e－＋4H+＝2H2O，故B正确；
C．左侧发生的电极反应式：SO2－2e－＋2H2O＝＋4H+，因此一段时间后，阳膜左侧硫酸溶液的浓度增大，故C错误；
D．原电池中“同性相吸”即反应过程中，氢离子从阳膜左侧向右侧移动，故D正确。
综上所述，答案为C。
7．C
【分析】W、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH均为2，则两种元素最高价氧化物对应的水化物均为一元强酸，则应为HNO3和HClO4，Z的的原子序数和原子半径均大于W，则W为N元素，Z为Cl元素；X的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH为12，为一元强碱，且原子半径大于Cl，则X为Na元素；Y位于Na和Cl之间，且最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH＜2，应为二元强酸，则Y为S元素。
【详解】A．电子层数越大离子半径越大，电子层数相同核电荷数越小离子半径越大，所以简单离子半径：S2-＞Cl-＞N3-＞Na+，即Y＞Z＞W＞X，A错误；
B．W为N元素，其气态氢化物有NH3、N2H4等，N2H4不是三角锥形，B错误；
C．X为Na，其形成的氧化物有Na2O、Na2O2，C正确；
D．Z为Cl，Cl2本身并不具有漂白性，D错误；
综上所述答案为C。
8． 硝酸铅（或硫酸铜） 黑色沉淀 3:1 价廉 吸收CO2能力差 碱液循环使用 2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O 除去半水煤气中的CO2（包括H2S）和H2O IV
【详解】（1）硫化氢能与重金属生成沉淀，所以将半水煤气样品通入硝酸铅（或硫酸铜）溶液中，出现黑色沉淀可以证明有硫化氢存在。
（2）若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，经CO变换后H2O转化为氢气，则根据方程式可知所得的气体中：V(H2):V(N2)=（38+28）：22＝3:1。
（3）根据表中数据可知若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是价廉，而缺点是吸收CO2能力差。由于生成的碳酸氢钾受热易分解产生碳酸钾，所以使碱液循环使用可以降低成本，反应的化学方程式为2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O；
（4）①由于半水煤气中含有二氧化碳，所以首先利用碱液除去二氧化碳，干燥后再通过氧化铜反应，利用浓硫酸吸收产生的水蒸气，利用碱液吸收产生的二氧化碳，进而计算体积分数。所以流程为
。
②Ⅰ中KOH吸收CO2和H2S，Ⅱ中浓硫酸吸收水蒸气，干燥气体。
③氢气还原氧化铜生成水蒸气，浓硫酸吸收水蒸气，所以该实验方案中，步骤Ⅳ可以确定半水煤气中H2的体积分数。
【点睛】“教真实的化学，学有用的知识”已成为大家的共识，现在的化学试题强调化学与生活的交融，突出理论联系生产、生活实际和科技前沿，强调学以致用。试题将真实的问题转化为试题情境，真实问题的复杂性带来了化学试题的综合性，这就要求考生首先读懂并捕捉到全部相关信息，弄清这些信息之间的逻辑关系，特别是确定性信息和未知信息之间的关系，为问题的解决奠定基础。这显然属于“关键能力”。对于一个流程的设计和评价，要分析它由几个部分组成，每个部分在整体中处于什么地位、有什么作用，为什么要这样设计，这样设计的优缺点如何，可以如何改进等等，这些都是高考中考查综合能力的重点。
9．(1) +HNO3 +H2O
(2)
(3)NaOH水溶液，
(4)
(5)
(6)ac
(7) 加成反应
【分析】根据路线图，结合已知中的信息，本题采用逆合成分析法，由P逆向分析可依次推出M为、K为HOOCCH2COOH、J为 ，由G+P→W逆向分析可依次推出G为 、E为、F为 、D为 、B为、A为 。
【详解】（1）A→B为甲苯的对位硝化反应，方程式为： +HNO3 +H2O。
（2）D为，分子式为。
（3）D→E反应经历2个步骤，先是水解反应，溴原子转化为羟基，后是自动脱水再转化为羰基，因此反应条件为：NaOH水溶液，△。
（4）由分析可知，F的结构简式为 。
（5）由分析可知，J的结构简式为 。
（6）a．由分析可知，E有醛基，G有碳碳双键，均能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，不能用酸性KMnO4溶液鉴别，a错误；
b．G含有的碳碳双键能发生加聚反应，含有的苯环、碳碳双键能发生加氢反应，属于还原反应，含有的酰胺基、苯环能发生取代反应，b正确；
c．1molP中苯环可与3molH2加成，羰基可与1molH2加成，最多共与4molH2加成，c错误；
故选ac。
（7）①M→P两步反应均为加成反应，R苯环上的一氯代物有3种，说明分子的对称性高，因此第一步反应为M与酚羟基加成，R结构简式为：。
②R→P的反应类型为加成反应。
10．(1) Fe3O4 b 曲线代表c反应，由于此反应为放热反应，故曲线随温度升高而降低 ，x=1.5，的平衡转化率是
(2) Ⅰ Ⅳ +*
(3)此反应气体左右化学计量数相等，压强对出口气体百分含量的影响不大
【详解】（1）①a.
b.
c.
根据盖斯定律(a+2b+6c)×可得：的；
②当温度低于时，由图象可知，燃料还原阶段得到的固体主要是和Fe3O4；
③根据图象可知曲线产物为FeO，代表的反应为b，曲线代表c反应，由于此反应为放热反应，故曲线随温度升高而降低；
④设CO起始为xmol，，，x=1.5，的平衡转化率是；
（2）①在Ⅰ表面反应释放的速率最快，因为在各表面稳定吸附为初始状态()与从各表面脱附进入气相为最终状态()相差的能量最低；释放等量时，在Ⅳ表面反应放出能量最多因为Ⅳ过程能量差值最大。
②在Ⅰ表面上的反应路径分三步：
i.；(*为活性点位)
ⅱ.；
ⅲ.+*
（3），气体左右化学计量数相等，压强对出口气体百分含量的影响不大。
11． ＋131.3 kJ·mol－1 1.4 40% 27 6 0.1 负 还原 负 Sx2--2e-=Sx
【详解】(1)已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、283kJ·mol－1，则
①C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－393.5kJ·mol－1
②O2(g)＋H2(g)＝H2O(l) ΔH＝－285.8kJ·mol－1
③CO(g)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－283kJ·mol－1
④H2O(l)=H2O(g) ΔH＝＋44kJ·mol－1
根据盖斯定律可知①－②－③－④即得到C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1。
(2)根据方程式可知
压强之比是物质的量之比，则(1－x+x+x):1＝1.4:1，解得x＝0.4；
①根据以上分析可知平衡时，容器中气体总物质的量为1.4mol，H2O的转化率为40%。
②该温度下反应的平衡分压常数Kp＝≈27kPa。
(3)①设50min时H2的物质的量为x mol，温度不变平衡常数不变，由于容积是1L，则根据图象可知平衡常数K=，解得x＝8，由于CO的变化量是1mol，所以40min时再充入的H2的物质的量为8mol+1mol－3mol＝6mol。
②由于氢气的变化量是1mol，所以40～50 min内H2的平均反应速率为＝0.1mol·L－1·min－1。
(4)①放电时钠失去电子，则电极A为负极，电极B是正极，则S发生还原反应。
②放电时钠失去电子，则电极A为负极，充电时，Na所在电极是阴极，与直流电源负极相连；阳极发生失去电子的氧化反应，则根据总反应为Na2Sx=2Na＋Sx(3＜x＜5)可知，阳极电极反应式为Sx2--2e-=Sx。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
