2019年高考全国Ⅰ卷理科综合试题（解析版）

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1、绝密启用前2019 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理部分注意事项：1答卷前，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。二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0 分。1.氢原子能级示意图如图所示。光

2、子能量在 1.63 eV3.10 eV 的光为可见光。要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A. 12.09 eV B. 10.20 eV C. 1.89 eV D. 1.5l eV【答案】A【解析】【详解】由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到 n=3 能级后，跃迁才可能产生能量在 1.63eV3.10eV 的可见光。故 。故本题选 A。1.5(3.60)eV12.9E2.如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，两个带电小球 P 和 Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则A. P 和 Q 都带正电荷

3、B. P 和 Q 都带负电荷C. P 带正电荷，Q 带负电荷 D. P 带负电荷， Q 带正电荷【答案】D【解析】【详解】AB、受力分析可知，P 和 Q 两小球，不能带同种电荷，AB 错误；CD、若 P 球带负电，Q 球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则 C 错误 D 正确，故本题选D。3.最近，我国为“ 长征九号” 研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3 km/s，产生的推力约为 4.8106 N，则它在 1 s 时间内喷射的气体质量约为A. 1.6102 kg B. 1.6103 kg C. 1.6

4、105 kg D. 1.6106 kg【答案】B【解析】【详解】设该发动机在 s 时间内，喷射出的气体质量为 ，根据动量定理， ，可知，在t mFtmv1s 内喷射出的气体质量 ，故本题选 B。6304.810.103mFkgktv4.如图，等边三角形线框 LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点 M、 N 与直流电源两端相接，已如导体棒 MN 受到的安培力大小为F，则线框 LMN 受到的安培力的大小为A. 2F B. 1.5F C. 0.5F D. 0【答案】B【解析】【详解】设每一根导体棒的电阻为 R，长度为 L，则电路中，上下两路电阻之

5、比为，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比 。12:1R 12:I如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为 L，根据安培力计算公式 ，可FLB知 ，得 ，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框 LMN 所受的合12:FI 2F力大小为 ，故本题选 B。35.如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为 H。上升第一个所用的时间为 t1，第四个 所用的时间为 t2。不计空气阻力，则 满足4H4H21tA. 1c(K+)c(OH)【答案】C【解析】【分析】邻苯二甲酸氢钾为二元弱酸酸式盐，溶液呈酸性，向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液，两者反应生

6、成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠，溶液中离子浓度增大，导电性增强，邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠为强碱弱酸盐，邻苯二甲酸根在溶液中水解使溶液呈碱性。【详解】A 项、向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液，两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠，溶液中 Na+和 A2的浓度增大。由图像可知，溶液导电性增强，说明导电能力与离子浓度和种类有关，故A 正确；B 项、a 点和 b 点 K+的物质的量相同，K +的物质的量浓度变化不明显，HA 转化为 A2，b 点导电性强于a 点，说明 Na+和 A2的导电能力强于 HA，故 B 正确；C 项、b 点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成邻苯二甲酸钾和邻

7、苯二甲酸钠，邻苯二甲酸钾为强碱弱酸盐，A 2在溶液中水解使溶液呈碱性，溶液 pH7，故 C 错误；D 项、b 点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠，溶液中 c（Na +）和 c（K +）相等，c 点是继续加入氢氧化钠溶液后，得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液，则溶液中 c（Na +）c（K +） ，由图可知，a 点到 b 点加入氢氧化钠溶液的体积大于 b 点到 c 点加入氢氧化钠溶液的体积，则溶液中 c（K +）c （OH ） ，溶液中三者大小顺序为c（Na +） c（K +）c （OH ） ，故 D 正确。故选 C。【点睛】

8、本题考查水溶液中的离子平衡，试题侧重考查分析、理解问题的能力，注意正确分析图象曲线变化，明确酸式盐与碱反应溶液浓度和成分的变化与导电性变化的关系是解答关键。6.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时 MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B. 阴极区， 在 氢化酶作用下发生反应 H2+2MV2+ 2H+2MV+C. 正极区，固氮酶 为 催化剂，N 2 发生还原反应生成 NH3D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】【分析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料

9、电池的负极，MV +在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为 MV+e= MV2+，放电生成的 MV2+在氢化酶的作用下与 H2 反应生成 H+和 MV+，反应的方程式为 H2+2MV2+=2H+2MV+；右室电极为燃料电池的正极，MV 2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为 MV2+e= MV+，放电生成的 MV+与 N2 在固氮酶的作用下反应生成 NH3 和 MV2+，反应的方程式为 N2+6H+6MV+=6MV2+NH3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。【详解】A 项、相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用 MV+和 MV2+的

10、相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故 A 正确；B 项、左室为负极区，MV +在负极失电子发生氧化反应生成 MV2+，电极反应式为 MV+e= MV2+，放电生成的 MV2+在氢化酶的作用下与 H2 反应生成 H+和 MV+，反应的方程式为 H2+2MV2+=2H+2MV+，故 B错误；C 项、右室为正极区，MV 2+在正极得电子发生还原反应生成 MV+，电极反应式为 MV2+e= MV+，放电生成的 MV+与 N2 在固氮酶的作用下反应生成 NH3 和 MV2+，故 C 正确；D 项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故 D 正确。故选 B。【点睛】本题考查原池

11、原理的应用，注意原电池反应的原理和离子流动的方向，明确酶的作用是解题的关键。7.科学家合成出了一种新化合物（如图所示） ，其中 W、X、Y 、Z 为同一短周期元素，Z 核外最外层电子数是 X 核外电子数的一半。下列叙述正确的是A. WZ 的水溶液呈碱性B. 元素非金属性的顺序为 XYZC. Y 的最高价氧化物的水化物是中强酸D. 该新化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构【答案】C【解析】【分析】由 W、X、Y、 Z 为同一短周期元素， Z 的核外最外层电子数是 X 核外电子数的一半可知，Z 为 Cl、X 为Si，由化合价代数和为 0 可知，Y 元素化合价为3 价，则 Y 为 P 元素；由 W

12、 的电荷数可知，W 为 Na 元素。【详解】A 项、氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，故 A 错误；B 项、同周期元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性的强弱顺序为 ClSP，故 B 错误；C 项、P 元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元中强酸，故 C 正确；D 项、新化合物中 P 元素化合价为3 价，满足 8 电子稳定结构，故 D 错误。故选 C。【点睛】本题考查元素周期律的应用，注意分析题给化合物的结构示意图，利用化合价代数和为零和题给信息推断元素为解答关键。三、非选择题：共 174 分，第 2232 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3338 题为选考题，考生根据要求

13、作答。（一）必考题：共 129 分。8.硼酸（H 3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5H2O、SiO 2 及少量 Fe2O3、Al 2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：（1）在 95 “溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。（2） “滤渣 1”的主要成分有_。为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3+离子，可选用的化学试剂是_。（3）根据 H3BO3 的解离反应：H 3BO3+H2O H+B(OH)4，K a=5.811010，可判断 H3BO3 是_A酸；在“过滤 2”前，将溶液

14、 pH 调节至 3.5，目的是_。（4）在“沉镁”中生成 Mg(OH)2MgCO3 沉淀的离子方程式为_，母液经加热后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。【答案】 (1). NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3; (2). Fe2O3、Al 2O3、SiO 2 (3). KSCN (4). 一元弱酸 (5). 目的是将 B(OH)4 转化为 H3BO3，并促进 H3BO3 析出 (6). 2Mg2+2H2O+3CO32-=Mg(OH)2MgCO3+2HCO3- (7). 母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸” 工序循环使用 (8). 高温焙烧【解析】【详解

15、】 （1）根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH 3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;（2）滤渣 I 为不与硫酸铵溶液反应的 Fe2O3、Al 2O3、SiO 2;检验 Fe3+,可选用的化学试剂为 KSCN；（3）由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至3.5，目的是将 B(OH)4 转化为 H3BO3，并促进 H3BO3 析出；（4）沉镁过程中用碳酸铵溶液与 Mg2+反应生成 Mg(OH

16、)2MgCO3，沉镁过程的离子反应为：2Mg2+2H2O+3CO32-=Mg(OH)2MgCO3+2HCO3-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸” 工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。9.硫酸铁铵NH 4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：回答下列问题：（1）步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_。（2）步骤需要加热的目的是_，温度保持 8095 ，采用的合适加热方式是_。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_（

17、填标号） 。（3）步骤中选用足量的 H2O2，理由是_ 。分批加入 H2O2，同时为了_，溶液要保持 pH 小于 0.5。（4）步骤的具体实验操作有_，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到 150 时，失掉 1.5 个结晶水，失重 5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为 _。【答案】 (1). 碱煮水洗 (2). 加快反应速率 (3). 水浴加热 (4). C (5). 将 Fe2+全部氧化为Fe3+，不引入新的杂质 (6). 因为 H2O2 本身易分解，所以在加入时需分量加入，同时为了防止 Fe3+水解 (7). 加热浓缩、冷却结晶、过滤（

18、洗涤） (8). NH4Fe(SO4)212H2O【解析】【详解】 （1）步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，油污在碱性条件下容易水解，所以工业上常常用热的碳酸钠溶液清洗，即碱煮水洗；（2）步骤需要加热 的 目的是为了加快反应速率；温度保持 8095 ，由于保持温度比较恒定且低于水的沸点，故采用的合适加热方式是水浴加热（热水浴） ；铁屑中含有少量硫化物，硫化物与硫酸反应生成硫化氢气体，可以用氢氧化钠溶液吸收，为了防止倒吸可以加装倒置的漏斗，故选择 C 装置；（3）步骤中选用足量的 H2O2，H 2O2 可以将 Fe2+氧化为 Fe3+，且 H2O2 的还原产物为 H2O，不会引入新的杂质，故理由

19、是：将 Fe2+全部氧化为 Fe3+，不引入新的杂质。因为 H2O2 本身易分解，所以在加入时需分量加入，同时为了防止 Fe3+水解，溶液要保持 pH 小于 0.5；（4）为了出去可溶性的硫酸铵、铁离子等，需要经过的步骤为：加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）（5）设硫酸铁铵的化学式为 NH4Fe(SO4)2xH2O，其相对分子质量为 266+18x，1.5 个水分子的相对分子质量为 1.518=27，则 27/(266+18x)=5.6%，解得 x=12，则硫酸铁铵的化学式为 NH4Fe(SO4)212H2O。10.水煤气变换CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H2(g)是重要的化工过程，

20、主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：（1）Shibata 曾做过下列实验：使纯 H2 缓慢地通过处于 721 下的过量氧化钴 CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴(Co)，平衡后气体中 H2 的物质的量分数为 0.0250。在同一温度下用 CO 还原 CoO(s)，平衡后气体中 CO 的物质的量分数为 0.0192。根据上述实验结果判断，还原 CoO(s)为 Co(s)的倾向是 CO_H2（填“大于”或“小于”） 。（2）721 时，在密闭容器中将等物质 的 量的 CO(g)和 H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中 H2 的物质的量分数为 _（

21、填标号） 。A0.25 B0.25 C0.250.50 D0.50 E0.50（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用 标注。可知水煤气变换的 H_0（填“ 大于”“等于”或“小于”） ，该历程中最大能垒（活化能）E 正=_eV，写出该步骤的化学方程式 _。（4）Shoichi 研究了 467 、489 时水煤气变换中 CO 和 H2 分压随时间变化关系（如下图所示） ，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 PH2O 和 PCO 相等、P CO2 和 PH2 相等。计算曲线 a 的反应在 3090 min 内的

22、平均速率 (a)=_kPamin1。467 时 PH2 和 PCO 随时间变v化关系的曲线分别是_、_。489 时 PH2 和 PCO 随时间变化关系的曲线分别是_、_。【答案】 (1). 大于 (2). C (3). 小于 (4). 2.02 (5). COOH +H +H2O =COOH +2H +OH 或 H2O =H +OH (6). 0.0047 (7). b (8). c (9). AAAa (10). d【解析】【分析】（1）由 H2、CO 与 CoO 反应后其气体物质的量分数判断二者的倾向大小；（2）根据三段式以及 CO 与 H2 的倾向大小关系综合判断；（3）根据反应物与生成

23、物的相对能量差大小进行比较判断；根据反应物达到活化状态所需能量为活化能以及相对能量差值大小计算并比较最大能垒；根据最大能垒对应的反应历程对应的物质写出方程式；（4）根据图中曲线 a 在 3090 min 内分压变化量计算平均反应速率；先根据 CO 与 H2 的倾向大小关系判断 CO 与 H2 的含量范围，然后根据温度变化对化学平衡的影响判断出在不同温度下曲线对应的物质。【详解】 （1）H 2 还原氧化钴的方程式为： H2(g)CoO(s) Co(s)H 2O(g)；CO 还原氧化钴的方程式为：CO(g) CoO(s) Co(s)CO 2(g)，平衡时 H2 还原体系中 H2 的物质的量分数（

24、）高于2n+HOCO 还原体系中 CO 的物质的量分数（ ） ，故还原 CoO(s)为 Co(s)的倾向是 CO 大于 H2；2nCO+（2）721 时，在密闭容器中将等物质的量的 CO(g)和 H2O(g)混合，可设其物质的量为 1mol，则CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)A起始（mol） 1 1 0 0转化（mol） x x x x平衡（mol） 1-x 1-x x x则平衡时体系中 H2 的物质的量分数 = ，因该反应为可逆反应，故2nHmol=21-+l总x0.5，由此可判断最终平衡时体系中 H2 的物质的量分数介于 0.250.50，故答案为 C；（3）根据水煤气变

25、换CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H2(g)并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知， CO(g)+H2O(g)的能量（-0.32eV ）高于 CO2(g)+H2(g)的能量（-0.83eV） ，故水煤气变换的 H 小于 0；活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：其最大能垒（活化能）E 正 =1.86-(-0.16)eV=2.02eV；该步骤的反应物为 COOH +H +H2O =COOH +2HAA+OH ；因反应前后 COOH 和 1 个 H 未发生改变，也可以表述成 H2O =H +OH ；AA（4）由图可知，3090 min 内 a 曲

26、线对应物质的分压变化量 p=（4.08-3.80）kPa=0.28 kPa，故曲线 a 的反应在 3090 min 内的平均速率 (a)= =0.0047 kPamin1；由（2）中分析得出 H2 的物质的量分数v0.28 kPa6min介于 0.250.5，CO 的物质的量分数介于 00.25，即 H2 的分压始终高于 CO 的分压，据此可将图分成两部分：由此可知，a、b 表示的是 H2 的分压，c、d 表示的是 CO 的分压，该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，CO 分压增加，H 2 分压降低，故 467 时 PH2 和 PCO 随时间变化关系的曲线分别是 b、c；489 时 PH

27、2 和 PCO 随时间变化关系的曲线分别是 a、d。【点睛】本题以水煤气交换为背景，考察化学反应原理的基本应用，较为注重学生学科能力的培养，难点在于材料分析和信息提取，图像比较新，提取信息能力较弱的学生，会比较吃力。第（3）问来源于我国化学工作者发表在顶级刊物 Science 中的文章“沉积在 -MoC 上单层金原子对水煤气的低温催化反应”，试题以文章中的单原子催化能量变化的理论计算模型为情境，让学生认识、分析催化吸附机理及反应过程中的能量变化。本题属于连贯性综合题目，本题的解题关键在于第（1）问的信息理解与应用，若本题的第（1）问判断错误，会导致后续多数题目判断错误；第（2）问可以采取特殊值

28、法进行赋值并结合极限法计算，考生若只是考虑到完全转化极限，则只能判断出 H2 的物质的量分数小于 0.5，这是由于对题干的信息应用能力不熟练而导致；对于第（4）问中曲线对应物质的确定需根据第（1） （2）问得出的相关结论进行推断，需先确定物质对应曲线，然后再根据勒夏特列原理判读相关物质的变化。（二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。化学选修 3：物质结构与性质11.在普通铝中加入少量 Cu 和 Mg 后，形成一种称为拉维斯相的 MgCu2 微小晶粒，其分散在 Al 中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，

29、形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题：（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_(填标号) 。（2）乙二胺(H 2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_、_。乙二胺能与 Mg2+、Cu 2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是_，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是_(填“Mg 2+”或“Cu 2+”)。（3）一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2熔点/C 1570 2800 23.8 75.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因_。（4）图(a)是 MgCu2 的拉维斯结构，Mg 以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的 Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu 原子之间最短距离x=_pm，Mg 原子之间最短距离 y=_pm。设阿伏加德罗常数的值为 NA，则 MgCu2 的密度是_gcm 3(列出计算表达式) 。