廣東省燕博園2024屆高三下學期3月綜合能力測試（CAT聯(lián)考）化學試題附參考答案（解析）

屆高三年級綜合能力測試化學參考答案1.【答案】C【命題透析】本題以中國繪畫為情境，考查物質組成，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力，宏觀辨識與微觀探析、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)。【思路點撥】該題不難，但解答時注意關鍵詞“古代繪畫工具”“指定部件”“植物纖維”。古代毛筆筆頭均為動物毛發(fā)，A項錯誤；墨成分為單質碳，B項錯誤；宣紙一種書法用紙，由植物纖維素制得，C項正確；硯臺種類較多，有硅酸鹽、玉石等，D項錯誤。2.【答案】B【命題透析】本題以時下熱點為情境，考查物質性質、成分等，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力，宏觀辨識與微觀探析、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】合金硬度高于組成其任一金屬的硬度，A項錯誤；CO2→CH3OH，碳元素化合價降低，還原反應，B項正確；聚四氟乙烯單體是四氟乙烯，其聚合物中無碳碳不飽和鍵，不能使溴水褪色，C項錯誤；芯片是晶體硅，屬于硅單質，D項錯誤。3.【答案】A【命題透析】本題綠水青山就是金山銀山以為素材，考查環(huán)境保護措施，意在考查考生分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】秸稈焚燒會導致局部大氣污染，A項錯誤；集中供暖，有利于集中對排放氣體進行治理，B項周期；新能源汽車能能減少尾氣污染，C項正確；火力發(fā)電為燃煤發(fā)電，對尾氣進行處理，有利于環(huán)境，D項正確。4.【答案】D【命題透析】本題以實驗為素材，考查儀器選取與應用，意在考查考生理解與辨析能力、探究與創(chuàng)新能力，科學探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】A項，膠頭滴管，應用于定容滴加蒸餾水；B項，燒杯用于稀釋溶解硫酸；C項，容量瓶是一定物質的量溶液配制的核心儀器；D項，電子天平用來稱量固體藥品，而溶液稀釋配制其他溶液不需要涉及固體藥品的稱量。5.【答案】A【命題透析】本題考查化學實驗現(xiàn)象及物質變化，意在考查考生分析與推測能力、探究與創(chuàng)新能力，宏觀辨識與微觀探析、科學探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】焰色試驗的焰色是電子躍遷的現(xiàn)象，不是化學變化，A項符合題意；B項，裂化石油氣中含烯烴，能被酸性KMnO4溶液氧化；C項，Na2O2溶液中存在NaOH、H2O2，前者使酚酞變紅，后者使變紅的酚酞氧化；D項，白色變?yōu)樗{色的原因是CuSO4→CuSO4·5H2O。6.【答案】C【命題透析】本題以勞動為情境，考查物質性質與用途，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力，宏觀辨識與微觀探析、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】煉鋼時，吹入的O2可將生鐵中過多的C、Si、P等元素氧化而除去，A項正確；乙醇具有還原性，使檢測儀中的氧化性物質被還原，B項正確；混凝土的利用與水泥顯堿性無關，C項錯誤；“84”消毒液的強氧化性決定了其作為消毒液的作用，D項正確。7.【答案】D【命題透析】本題以中醫(yī)文化為情境，考查有機物結構與性質，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力，宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】該化合物的羥基為酚羥基，不能發(fā)生消去反應，A項錯誤；該化合物不含碳碳雙鍵或三鍵，不能與Br2發(fā)生加成反應，B項錯誤；該化合物因醚鍵的存在，破壞了其對稱性，故無等效氫，則核磁共振氫譜中有8組峰，C項錯誤；1mol該化合物含2mol酚羥基，則能與2molNaOH反應，D項正確。8.【答案】B【命題透析】本題以新情景電池為素材，考查原電池原理，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】Zn為負極，故圖中箭頭為電子運動方向，A項錯誤；正極為O2得電子轉化為OH-的還原反應，B項正確；由正極產生OH-，負極消耗OH-可知交換膜為OH-交換膜，C項錯誤；“鋅空氣電池體系中使用海水替代去離子水，減少了與淡水資源的競爭”，說明海水基鋅空氣電池成本低，D項錯誤。9.【答案】A【命題透析】本題以價類二維圖為素材，考查N、S元素化合物的性質，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】乙為NH3，在空氣中燃燒生成NO，A項錯誤；NH3在氧氣中燃燒生成NO，NO與O2轉化為NO2，NO2溶解于水生成硝酸，B項正確；己為硝酸，濃硝酸可檢驗蛋白質，C項正確；H2SO3在空氣中氧化生成H2SO4，D項正確。10.【答案】B【命題透析】本題以陌生物質及反應為素材，考查物質分子構型和阿伏加德羅常數(shù)，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】H2O和H2S均為V形結構，且中心原子均有2對孤電子對，但電負性O＞S，則H2O中成鍵電子對更靠近中心原子，排斥力大，故前者鍵角大，A項錯誤；1個SOCl2分子含3個σ鍵，n(SOCl2)=11.9g/119g·mol-1=0.1mol，則含0.3molσ鍵，B項錯誤；C項，缺少標準狀況，錯誤；HCl溶液中主要成分是水，其中含H原子大于1mol，D項錯誤。11.【答案】B【命題透析】本題以科學研究為情境，考查物質制備及反應機理，意在考查考生分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】由反應機理可知，CeO2-x是該尿素合成機理中的催化劑，A項正確；由能壘變化圖可知，N2、CO2在CeO2-x表面上的吸附，能量降低，是放熱反應，B項錯誤；對照兩個圖可知，步驟V的活化能最大，是該反應機理的決速步驟，C項正確；分析該機理，反應物為N2、CO2、H+，生成物H2NCONH2，N元素被還原，故為該光催化反應的正極，反應式為N2+CO2+6e-+6H+=H2NCONH2+H2O，D項正確。12.【答案】D【命題透析】本題以Fe(OH)2制備為情境素材，考查實驗裝置原理及操作，考查鐵及其化合物性質，意在考查考生探究與創(chuàng)新能力、理解與辨析能力、分析與推測能力，科學探究與創(chuàng)新意識、宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知的核心素養(yǎng)。【思路點撥】實驗開始先制備H2，排出裝置體系中的空氣，同時制備FeSO4，A項正確；關閉止水夾a，打開止水夾b，甲中稀硫酸與Fe繼續(xù)反應，產生的H2使甲中氣壓升高，將其中的溶液壓入乙中，B項正確；實驗結束，關閉止水夾b，F(xiàn)e(OH)2處于還原氛圍中，不易被氧化，C項正確誤；稀硝酸具有氧化性，與Fe反應生成Fe3+，甲中的稀硫酸不能用稀硝酸代替，D項錯誤。13.【答案】A【命題透析】本題考查物質的性質及化學反應機理，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。【思路點撥】碳酸、硅酸均為最高價氧化物水合物，H2CO3+SiO32-→H2SiO3，則酸性H2CO3＞H2SiO3，根本原因是C的非金屬性比Si強，A項正確；鐵棒、銅棒、Na2SO4溶液、導線、電流計過程的裝置中，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，則陳述I和陳述II無因果關系，B項錯誤；氯水、硝酸保存于棕色試劑瓶是因其中HClO、HNO3對光不穩(wěn)定，故陳述I和陳述II無因果關系，C項錯誤；D項，配制Fe2(SO4)3溶液，為抑制水解，在溶液中加入少量稀硫酸大，但不能加鐵粉，陳述I錯誤。14.【答案】B【命題透析】本題以化學史為情境，考查元素的位構性及物質結構與性質，意在考查考生分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】“基態(tài)Y的價電子排布中有4個單電子”，該單電子所在能級為3d，則X、Y為第四周期，由X的最高能層原子軌道形狀和電子數(shù)可知，X為K，由單電子數(shù)可知Y為Fe；根據四種元素原子的電子數(shù)計算：58=19+26+x+x+1，則x=6，故Z為C，M為N。非金屬的第一電離能一般比金屬大，則第一電離能：N＞C＞Fe＞K，A項正確；化合物為K3[Fe(CN)6]，則含離子鍵、碳氮極性鍵、配位鍵，B項錯誤；NO2-的中心原子價電子對數(shù)為(5+1)/2=3對，故VSEPR模型名稱為三角形，C項正確；K3[Fe(CN)6]與Fe2+生成藍色沉淀KFe2[Fe(CN)6]，D項正確。15.【答案】B【命題透析】本題以碳達峰、碳中和為情境，考查化學平衡，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】由反應i可知，?H1＜0，故隨溫度升高，甲醇的平衡產率降低，即甲醇的選擇性減小，故曲線I為甲醇選擇性，曲線II為CO2平衡轉化率，A項錯誤；隨著溫度升高，CO2平衡轉化率升高，而甲醇選擇性卻降低，則說明溫度高時，以反應ii為主，故反應ii的?H2＞0，B項正確；由圖中6個點的數(shù)據可知，a、b點溫度為483K，甲醇產量為1mol×83%×14.1%=0.117mol；c、d點溫度為530K，甲醇產量為1mol×72%×18%=0.1296mol；e、f點溫度為560K，甲醇產量為1mol×49%×24%=0.1176mol，故溫度為530K時為最佳溫度，C項錯誤；催化劑不能改變化學平衡，不能改變轉化率，D項錯誤。16.【答案】D【命題透析】本題以氫能源為情境，考查電解理論，意在考查考生分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】電解總反應：CO(NH2)2+6H++6OH-=CO2↑+N2↑+3H2↑+5H2O，A項錯誤；通過陰陽離子交換膜位置及電解池中陽離子和陰離子的移動方向可知，陽極產生的H+通過陽離子交換膜進入雙極膜內，陰極產生的OH-通過陰離子交換膜進入雙極膜內，故雙極膜內的反應為：H++OH-=H2O，B項錯誤；每生成1molCO2，轉移6mol電子，故有6molH+穿過陽離子交換膜，C項錯誤；陽極室中CO(NH2)2被氧化生成N2，起到了消耗尿素的作用，D項正確。17.【答案】（1）AB（2分）（2）SO32-（2分）（3）BaSO3+2H+==Ba2++H2SO3，平衡常數(shù)K=c(Ba2+)·c(H2SO3)/c2(H+)=c(Ba2+)·c(H2SO3)·c(SO32-)/c2(H+)·c(SO32-)=Ksp(BaSO3)/Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)=338，平衡常數(shù)較大，沉淀不是BaSO3（2分，平衡常數(shù)1分，分析1分）3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O==3BaSO4+2NO↑+4H+（2分）實驗設計1：將性質實驗中的Ba(NO3)2溶液換為BaCl2溶液，觀察是否生成白色沉淀；設計實驗2：過濾，取白色沉淀，滴加稀鹽酸，觀察是否有氣體生成，若生成氣體，將氣體通入品紅溶液中，觀察品紅溶液是否褪色（2分，答出1個實驗設計即可）（4）乙（1分）Na2S2O3酸性條件下不穩(wěn)定（2分）（5）冷凍食物、金屬防腐（1分，寫出1個即可）【命題透析】本題以二氧化硫及硫的化合物為素材，考查化學實驗，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力、歸納與論證能力、探究與創(chuàng)新能力，知識獲取能力、實踐操作能力、思維認知能力，宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)。【思路點撥】（1）裝置A、B均為分液漏斗，活塞關閉時，SO2只能從導氣管中逸出，A項、B項裝置合理；C項裝置為長頸漏斗，加液后，導致部分SO2從漏斗中逸出，不合理；D項裝置含酒精燈加熱，濃硫酸和Na2SO3固體反應無需加熱，且廣口瓶不能用于加熱，不合理。（2）pH=7，則c(H+)=10-7mol/L，Ka1(H2SO3)=c(HSO3-)·c(H+)/c(H2SO3)=1.54×10-2，則c(HSO3-)/c(H2SO3)=1.54×105；Ka2(H2SO3)=c(SO32-)·c(H+)/c(HSO3-)=1.02×10-7，則c(SO32-)/c(HSO3-)=1.02，故c(SO32-)＞c(HSO3-)＞＞c(H2SO3)，含硫物種物質的量濃度最大的是SO32-。（3）BaSO3+2H+==Ba2++H2SO3，該反應的平衡常數(shù)K=c(Ba2+)·c(H2SO3)/c2(H+)=c(Ba2+)·c(H2SO3)·c(SO32-)/c2(H+)·c(SO32-)=Ksp(BaSO3)/Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)=338，平衡常數(shù)較大，反應正向移動，故沉淀不是BaSO3。Ba(NO3)3溶液中通入SO2后，溶液為酸性環(huán)境，+4價硫被氧化為+6價硫，離子方程式為：3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O==3BaSO4+2NO↑+4H+。實驗設計1：將性質實驗中的Ba(NO3)2溶液換為BaCl2溶液，觀察是否生成白色沉淀；設計實驗2：過濾，取白色沉淀，滴加稀鹽酸，觀察是否有氣體生成，若生成氣體，將氣體通入品紅溶液中，觀察品紅溶液是否褪色。（4）通入SO2，溶液酸性逐漸增強，c(OH-)逐漸減小，即-lgc(OH-)逐漸增大，則甲為-lgc(OH-)的變化規(guī)律，乙為生成Na2S2O3的量的變化規(guī)律。Na2S2O3酸性條件下不穩(wěn)定，分解生成S和SO2，故Q點后Na2S2O3的量逐漸減小。（5）冷凍食物、金屬防腐均為生活中減慢化學反應速率的應用。18.【答案】（1）溶解ZnO、Fe2O3，生成Zn2+、Fe3+（1分）（2）Bi2O3+SO42-+2H+==(BiO)2SO4+H2O（2分）（3）10-21（2分）＞（1分）（4）有機相1含P204煤油和In元素，有機相2為P204煤油（1分）2In3++3Zn==2In+3Zn2+（2分）（5）面上（1分）（2分）（6）分子（1分）正四面體（1分）【命題透析】本題以生產為素材，考查物質性質、物質結構，意在考查考生理解與辨析能力、分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】（1）“酸浸1”的浸取液“除鐵”及“濃縮、結晶”得到ZnSO4·7H2O可知，“酸浸1”的目的是稀硫酸溶解ZnO、Fe2O3，反應生成Zn2+、Fe3+。（2）“酸浸2”是Bi2O3在酸性條件下生成(BiO)2SO4，離子方程式是Bi2O3+SO42-+2H+==(BiO)2SO4+H2O。（3）由“已知”可知，溶液中c(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L時，可認為c(Fe3+)沉淀完全，此時pH≥3，c(OH-)≥10-11mol/L時，二者均取最小時，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-5mol/L×(10-11mol/L)3=10-38。除鐵時，不能除去Zn2+，則pH＜6，則計算Ksp[Zn(OH)2]=0.1mol/L×(10-8mol/L)2=10-17，故=10-21。“濃縮、結晶”得ZnSO4·7H2O后的濾液溶質主要為ZnSO4，還有少量過量的H2SO4，由電荷守恒可知，溶液中存在：c(H+)+2c(Zn2+)=c(OH-)+2c(SO42-)，因溶液為酸性，即c(H+)＞c(OH-)，故c(SO42-)＞c(Zn2+)。（4）“有機相1”在“反萃取”前，故有機相1除P204煤油外，還有萃取的In元素，而“有機相2”為鹽酸“反萃取”后，則“有機相2”主要是P204煤油。水相中In元素為In3+，反應的離子方程式是2In3++3Zn==2In+3Zn2+。（5）結合晶胞結構，由該合金為In5CoLa可知，In位于晶胞的面上，La位于頂點，Co位于棱上。1個晶胞的質量m=g=g，1個晶胞的體積V=a2cpm3=a2c×10-30cm3，則該合金晶體的密度d=，則阿伏加德羅常數(shù)NA=。（6）由GeCl4的熔沸點及溶解性可知其為分子晶體。Ge與C均為IVA，GeCl4與CCl4為等電子體，GeCl4為正四面體。19.【答案】（1）①3s23p63d6（1分）②6（1分）（2）0.8（2分）（2分）（3）①HCHO+O2CO2+H2O（2分）②BC（2分）（4）①1.00（2分）②0.8（2分）【命題透析】本題以碳的化合物為素材，考查物質結構、化學反應原理，意在考查考生分析與推測能力、歸納與論證能力，宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)?！舅悸伏c撥】（1）①Fe為26號元素，F(xiàn)e2+核外為24個電子，則其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，則其最外層電子排布式是3s23p63d6。②由化學方程式可知X為，則其中含6個配位鍵，即1mol含6mol配位鍵。（2）CO2、H2轉化率相等，則充入的CO2、H2的物質的量之比為1:1，采用三段式計算：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)始態(tài)/molaa00轉化/mol0.6a0.6a0.6a0.6a平衡/mol0.4a0.4a0.6a0.6ax(CO2)=x(H2)=，x(CO)=x(H2O)=，平衡時：v正=v逆，即k正x(CO2)·x(H2)=k逆x(CO)·x(H2O)，故k正=20mol/(L·s)，v正=k正x(CO2)·x(H2)=0.8mol/(L·s)。壓強平衡常數(shù)Kp====。（3）①反應物為HCHO、O2，生成物為CO2、H2O，則化學方程式是：HCHO+O2CO2+H2O。②催化劑不能改變化學平衡，則不能改變平衡轉化率，A項、D項錯誤；催化劑通過改變反應歷程，即降低反應的活化能，達到提高化學反應速率的目的，B項正確；納米材料的表面積大，吸附作用好，催化效果好，C項正確。（4）①CH3OH(g)的時空收率為0.9mol·(mg-Rh)-1·h-1，則單位時間內生成CH3OH(g)的物質的量為0.9mol·(mg-Rh)-1·h-1×0.8(mg-Rh)-1=0.72mol·h-1，故由反應ii可知單位時間內消耗的CO為0.72mol·h-1，H2為1.44mol·h-1；設反應i單位時間內消耗的H2為xmol·h-1，則v(H2)=(1.44mol·h-1+xmol·h-1)/2L=1.68mol·L-1·h-1，故x=1.92，故反應i單位時間內生成的HOCH2CH2OH(g)為0.64mol·h-1，消耗的CO為1.92÷3×2=1.28mol·h-1，反應速率v(CO)=(1.28mol·h-1+0.72mol·h-1)/2.0L=1.00mol·L-1·h-1。②由①中分析可知，反應i單位時間內生成的HOCH2CH2OH(g)為0.64mol·h-1，則其時空收率為0.64mol·h-1/0.8mg-Rh=0.8mol·(mg-Rh)-1·h-1。20.【答案】（1）