河南省名校联盟2020-2021学年高二下学期期末考试化学试题

绝密★启用前河南名校联盟2020—2021学年高二（下）期末考试化学考生注意：1.本试卷共8页。时间90分钟，满分100分。答题前，考生先将自己的姓名、考生号填写在试卷指定位置，并将姓名、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上，然后认真核对条形码上的信息，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.作答选择题时，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，再选涂其他答案标号。作答非选择题时，将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将试卷和答题卡一并收回。可能用到的相对原子质量：H1C12O16F19S32Ca40一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。1.化学与人类社会的活动极为紧密，下列有关说法不正确的是（）C.“嫦娥五号”探测器表面的耐高温隔热陶瓷瓦为硅酸盐材料为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是（）中含极性键总数目为2B.12.0g石墨烯（单层石墨）中含有C—C键的数目为3C.室温下，1LpH=2的溶液中含有D.，当反应放热akJ时，产生的分子数目为（）A.的电子式： B.乙醇的分子式：C.的结构示意图： D.中子数为10的氟原子符号：（）A.硫酸属于强酸，实验室用于制HClB.氮气性质稳定，可用于冷冻治疗C.铁的金属性比铜强，工业上用氯化铁溶液腐蚀电路板D.二氧化硫有漂白性，工业上用于漂白纸张5.下列除杂（括号中为杂质）所选择的试剂、方法均正确的是（）选项物质（杂质）试剂方法A氧化铜加热B饱和碳酸钠溶液洗气C水萃取D溴水洗气（）A.工业上制漂白粉：B.大理石与食醋的反应：溶液中滴加少量的：中加入过量的HI溶液：7.海带中含有丰富的碘元素，实验室从海带中提取碘的流程如下。下列说法正确的是（）D.灼烧、溶浸过程均与氧化还原反应无关8.在某些生物体内存在着如下图所示的转化关系。下列说法正确的是（）A.若设计为原电池，反应①在负极发生，反应②③在正极发生C.反应③、④过程中均生成1mol时，转移电子的数目可能相同D.与中N元素的化合价相同（）A.B.C.D.（）选项比较项目说法A碳、硫的非金属性将二氧化硫气体通过饱和碳酸氢钠溶液产生的气体能使澄清石灰水变浑浊B次氯酸和碳酸的酸性新制氯水和碳酸钠溶液混合产生气泡C氯气、碘单质的氧化性少量氯气通入淀粉KI溶液中，溶液变为蓝色DHF和HI的稳定性标准状况下，HF为液态，HI为气态11.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。Y的一种气态氢化物常用作制冷剂；X与Y、W相邻；Z和W形成的化合物M是光导纤维的主要成分。下列说法不正确的是（）B.原子半径：X<Z<WC.最高价氧化物对应水化物的酸性：W<X<Y12.中国科学技术大学黄伟新教授和美国橡树岭国家实验室的吴自力研究团队合作，研究在硼基催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯的反应机理，部分反应历程（其中吸附在催化剂表面的物质用“*”表示）如下图所示。下列说法不正确的是（）D.催化剂在反应中参与化学反应，改变反应的活化能13.科学家根据地康法制氯气原理，设计出一种利用电解原理的新型工业废气氯化氢的利用方案（装置如下图所示，电极为惰性材料）。下列说法正确的是（）A.A电极接电源负极，电极电势：A<B每生成2.4L（标准状况）氯气：溶液中有2mol移向B电极14.定温度下，在恒容反应器中发生反应，化学反应速率（为化学反应速率常数，其数值与温度有关）。实验测得该温度下反应物浓度与化学反应速率的关系如下表所示：根据表中的测定结果，下列结论不正确的是（）的值为C.升高温度，各物质浓度不变，化学反应速率不变k影响较大15.下列有关实验操作、现象、解释或结论均正确的是（）选项实验操作实验现象解释或结论A常温下，将铝、铁分别放入足量的稀硝酸中无明显变化常温下，铁、铝在硝酸中会发生钝化B向某溶液中加入溶液，然后加稀硝酸生成白色沉淀，加稀硝酸后沉淀不消失证明溶液中含有C用pH试纸测量“84”消毒液和碳酸氢钠溶液的pH“84”消毒液pH大次氯酸的酸性比碳酸强D将少量酸性高锰酸钾溶液分别滴入乙醇、甲苯溶液中，振荡紫色均褪去乙醇、甲苯均能与酸性高锰酸钾反应16.邻苯二甲酸（用表示）为二元酸，室温下，向邻苯二甲酸溶液中逐渐加入氢氧化钠固体，溶液中的各粒子浓度的物质的量分数（A）随pH的变化如图所示（已知）。下列说法正确的是（）的变化B.的数量级为D.pH<7时，溶液中可能存在：二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第17题~第19题为必考题，每个试题考生都必须作答。第20题~第21题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共39分。17.（13分）乙酸异丙酯[]常温下为无色液体，有香味，微溶于水，能与醇、醚等多种有机溶剂混溶，常用于配制各种香精。某化学兴趣小组利用乙酸与异丙醇[]在浓硫酸催化作用下反应制取乙酸异丙酯，反应装置（部分夹持装置已略去）如下图所示：请回答下列问题：（1）仪器A的名称为，仪器B的作用是。（2）实验前需要混合浓硫酸和异丙醇，操作方法为；本实验需要控制反应温度为92℃，采用的加热方式最好为。（3）写出三颈烧瓶中发生反应的化学方程式。（4）反应结束后，取冷却后的反应液加入足量饱和碳酸钠溶液，静置分液，然后将分液得到的有机层再经过进一步的提纯可得较纯净的产品。足量饱和碳酸钠溶液的作用是；进一步提纯的方法是。（5）若实验前称取9.00g冰醋酸和6.00g异丙醇，充分反应后得到乙酸异丙酯6.12g，则乙酸异丙酯的产率为。18.（13分）氯化钯（）广泛用于制备特种催化剂、分子筛。工业上利用某废钯催化剂（含钯5%~6%、碳93%~94%、铁1%~2%，以及其他杂质）制备氯化钯的流程如下：已知：①。②碳与王水能够发生化学反应。请回答下列问题：（1）煅烧前一定要将废钯催化剂粉碎，目的是，煅烧时要确保空气过量，原因是。（2）向烧渣中加入HCOOH，目的是将PaO还原，写出反应的化学方程式。（3）加入稀氨水，调节pH至8.5，并维持温度在70~75℃，使Pd元素以的形式存在于溶液中，维持温度在70~75℃的原因是；滤渣的主要成分是。（4）写出沉钯步骤发生反应的离子方程式。（5）粗钯含Fe等杂质，可采用电解精炼法提纯。电解时粗钯与电源的极相连，阴极的电极反应式为。19.（13分）氮的氧化物种类多，对大气的污染较为严重，如何消除氮的氧化物的污染成为当前研究的主要课题之一。请回答下列问题：（1）已知：①碳的燃烧热为；②；结合下图甲判断。甲 乙（2）研究使用高效催化剂可减少的排放，上图乙是科研工作者在其他条件相同时，采用三种不同催化剂探究CO还原NO的催化效率。若仅仅从催化效果看，应选择催化剂（填“①”“②”或“③”）；A、B、C三点，用表示的化学反应速率由大到小的顺序为。（3）科学家利用甲烷可实现氮的氧化物的消除，反应原理为。①下列能够提高转化率的措施有。（填字母序号）和2mol，测得反应时间（t）与容器内气体总压强（）的变化如下表所示：反应时间t/min0246810总压强p/100kPa到达平衡时，的转化率为。若起始时加入2mol和2mol，则该温度下的压强平衡常数（以分压表示，分压=总压×物质的量分数）。（4）有科学家提出可以将和设计为原电池，达到废物利用减小污染的目的，通入的一极为______（填“正”或“负”）极，若电解质为氢氧化钠溶液，则通入的电极反应式为。（二）选考题：共13分。请考生从第20、21题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。20.【选修3：物质结构与性质】（13分）羟基磷灰石[]是人体和动物骨骼的主要无机成分，人的牙釉质中羟基磷灰石的含量约为96%。羟基磷灰石吸收可转化为更坚硬的氟磷灰石[]。请回答下列问题：（1）基态核外电子的空间运动状态有种，基态F原子的价电子排布式为。（2）氟磷灰石中各元素的电负性按照由大到小的顺序排列为，第三周期主族元素中第一电离能大小介于镁和磷之间的有（填元素符号）。（3）砷和磷同主族，其形成的、、、四种酸中酸性最强的是，中As的杂化方式为。（4）磷的一种氧化物的结构如下图所示，该分子为（填“极性”或“非极性”）分子，1mol该分子含有键的数目为。（5）主要用于冶金、化工和建材三大行业。其晶胞结构如下图所示，a点原子坐标参数为，若晶体密度为，则间最近的距离为nm。21.【选修5：有机化学基础】（13分）有机物J可用于新冠肺炎的治疗，工业上利用煤化工产品A制备J的一种合成路线如下：已知：的性质与苯酚相似。请回答下列问题：（1）B的名称是，J的分子式为。（2）F中含氧官能团名称为，H生成J的反应类型为。（3）I分子中含有的手性碳（碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳）有个。（4）由E生成F的过程中，第一步加入NaOH溶液时发生反应的化学方程式为。（5）G的同分异构体有多种，写出一种满足如下条件的结构简式：。①含有—CN，除苯环外不含其他环，且苯环上只有2个取代基②遇溶液发生显色反应③核磁共振氢谱中只有4组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶1（6）设计以苯为原料制备的合成路线（无机试剂任选）。河南名校联盟2020—2021学年高二（下）期末考试化学答案123456789101112CBADABCADCBA13141516BCDD一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。1.【答案】C【解析】芯片的主要成分是硅，A项正确；采用质量轻、韧性强的合金做车厢，能够提高运行速度，B项正确；陶瓷隔热瓦属于新型无机非金属材料，C项错误；侯氏制碱法利用了碳酸氢钠溶解度小的特点，D项正确。2.【答案】B【解析】不同种元素间形成的共价键为极性键，14g的物质的量为0.25mol，1个分子含有8个C—H键，因此14g含C—H键总数目为2，B项错误；常温下，1LpH=2的溶液中，，C项正确；根据热化学方程式，反应放热akJ，产生的分子数一定等于，D项正确。3.【答案】A【解析】是离子化合物，电子式为，A项正确；乙醇的分子式为，B项错误；氯离子的质子数为17，核外电子数为18，最外层电子数为8，其结构示意图为，C项错误；中子数为10的氟原子质量数为19，所以原子符号为，D项错误。4.【答案】D【解析】硫酸制备HCl，利用高沸点物质制低沸点物质的反应原理，与酸性强弱无关，A项错误；氮气沸点低，液态氮汽化会带走大量的热，故可做冷冻剂，B项错误；腐蚀电路板利用铁离子的氧化性，与金属性无关，C项错误；二氧化硫有漂白性，工业上用于漂白纸张，D项正确。5.【答案】A【解析】除去二氧化碳中的一氧化碳可通过灼热的氧化铜，A项正确；与碳酸钠溶液反应，应该用饱和食盐水除去中的HCl气体杂质，B项错误；乙酸与水互溶，C项错误；二氧化硫和溴水能反应，D项错误。6.【答案】B【解析】工业上用氯气和石灰乳制漂白粉，氢氧化钙不能拆成离子形式，A项错误；醋酸与大理石发生复分解反应，由于醋酸为弱酸，碳酸钙难溶于水，所以两种反应物都应以化学式表示，醋酸钙是易溶于水的强电解质，所以要拆写为离子，故离子方程式正确，B项正确；氢氧化钡和硫酸铜溶液反应生成硫酸钡和氢氧化铜，该反应的离子方程式为，C项错误；铁离子具有氧化性，具有强还原性，二者会发生氧化还原反应，故溶于过量HI溶液，发生的反应为，D项错误。7.【答案】C【解析】操作1是过滤，操作2为萃取、分液、蒸馏等，二者所需仪器不同，A项错误；海带灼烧的目的是除去有机物，同时将海带烧成灰，溶于水，可增大反应物的接触面积，加快反应速率，B项错误；双氧水可代替氯气氧化碘离子，C项正确；海带灼烧涉及有机物的燃烧，属于氧化还原反应，D项错误。8.【答案】A【解析】反应①N的化合价由变为，发生氧化反应，在负极发生，反应②③为还原反应，在正极发生，A项正确；反应⑥中，N元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，B项错误；根据化合价变化，反应③、④两个过程均得到1mol时，转移电子的数目不可能相同，C项错误；中N元素为价，中N元素为价，D项错误。9.【答案】D【解析】二氧化硅和水不反应，不能一步生成硅酸，A项错误；硫与氧气化合生成二氧化硫，得不到三氧化硫，不能通过一步反应完成，B项错误；氮气与氧气化合生成一氧化氮，得不到二氧化氮，不能通过一步反应完成，C项错误；硫酸钡粉末浸泡在饱和碳酸钠溶液中，可转化为沉淀，可溶于盐酸生成氯化钡，氯化钡与硝酸银溶液反应可得硝酸钡，所以各反应均能一步实现，D项正确。10.【答案】C【解析】生成的二氧化碳中会混有二氧化硫，二氧化硫本身也能使澄清石灰水变浑浊，同时亚硫酸中硫不是最高价态，不能代表硫的非金属性，A项错误；氯水中存在的盐酸能和碳酸钠发生反应产生气泡，不能判断碳酸和次氯酸的酸性强弱，B项错误；氯气置换出碘，淀粉遇碘变蓝色，C项正确；HF分子间存在氢键，故HF为液态，与稳定性无关，D项错误。11.【答案】B【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。Y的一种气态氢化物常用作制冷剂，则Y为N元素；Z和W形成的化合物M是光导纤维的主要成分，则M为二氧化硅，W为Si元素、Z为O元素；X与Y、W相邻，则X为C元素。二氧化硅能与强碱、氢氟酸反应，A项正确；同一周期元素原子序数越大，原子半径越小，故碳元素的原子半径大于氧元素的原子半径，B项错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：硝酸>碳酸>硅酸，C项正确；氧和碳或氮均能形成多种化合物，D项正确。12.【答案】A【解析】由图可知，丙烷氧化制丙烯和过氧化氢的反应为吸热反应，后续的过氧化氢分解也为吸热反应，A项错误；化学反应的决速步骤由慢反应决定，而活化能越大，反应的速率越慢，由图可知，能垒最大的是到过渡态1的能量，能垒为1.73eV，故反应快慢取决于步骤，B项正确；由图可知过渡态1的能量大于过渡态2的能量，能量越高越不稳定，故过渡态2更稳定，C项正确；由图可知，催化剂本身参与化学反应，能够降低反应的活化能，D项正确。13.【答案】B【解析】由电解池的装置图可知，A电极上HCl中Cl元素失去电子，被氧化生成氯气，电极反应式为，即A电极为阳极，连接电源正极，与电池正极相连的A电极电势高，A项错误；每生成22.4L（标准状况）氯气，即1mol氯气，由阳极反应式可知，转移电子的物质的量为2mol，即溶液中有2mol移向阴极，B项正确；B电极为阴极，由装置图可知，电极表面发生还原反应，C项错误；碳酸钠和盐酸反应，同时溶液呈碱性也会消耗铁离子，D项错误。14.【答案】C【解析】将表格中相应数据代入方程式，联立可解得，，，然后将第四列数据带入计算可得，A项正确；根据A项分析可知，，B项正确；升高温度时，各物质的浓度不变，但k增大，反应速率加快，C项错误；催化剂改变反应速率，加入催化剂，各物质浓度不变，故催化剂可能对k影响较大，D项正确。15.【答案】D【解析】常温下，铁、铝遇浓硝酸发生钝化，二者与稀硝酸均会反应产生气体，A项错误；向某溶液中加入溶液生成白色沉淀，可能为，也可能为AgCl或等沉淀，故不能排除、等的影响，B项错误；次氯酸钠溶液呈强氧化性，具有漂白性，不能使用pH试纸测量，且碳酸的酸性比次氯酸强，C项错误；紫色溶液均褪色，说明二者均能与酸性高锰酸钾溶液反应，D项正确。16.【答案】D【解析】pH越小，氢离子浓度越大，越多，所以曲线a代表的变化，A项错误；取点P，此时，，数量级为，B项错误；相同物质的量的NaHA与配成溶液，由于溶液呈酸性，即NaHA以电离为主，溶液中，pH>5.51，C项错误；根据电荷守恒，推出，，且，故D项正确。二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第17题~第19题为必考题，每个试题考生都必须作答。第20题~第21题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共39分。17.【答案】（13分）（1）球形冷凝管（或冷凝管）（1分）添加液体时能够平衡气压，便于液体流下（2分）（2）向烧杯中先加入异丙醇，然后沿器壁慢慢注入浓硫酸，同时用玻璃棒不停搅拌（2分）水浴加热（1分）（3）（2分）（4）溶解异丙醇、除去乙酸和硫酸（2分）蒸馏（1分）（5）60%（2分）【解析】（1）根据装置图可知，仪器A的名称为球形冷凝管；恒压滴液漏斗能够平衡气压，便于液体流下。（2）根据浓硫酸和水混合的方法可知浓硫酸与异丙醇的混合方法；根据反应温度为92℃可知，采用水浴加热可以使物质受热均匀且反应的温度容易控制。（3）根据异丙醇与乙酸在浓硫酸催化作用下，在92℃制取乙酸异丙酯可知，反应原理为。（4）产品中含有硫酸、剩余的乙酸和异丙醇，所以产物提纯时，向反应混合液中加入足量饱和碳酸钠溶液是为了除去混合液中的硫酸和乙酸，同时溶解异丙醇；根据信息，乙酸异丙酯能与醇、醚等多种有机溶剂混溶，故提纯产品的方法为蒸馏。，根据完全反应，所以理论上生成的质量，故乙酸异丙酯的产率为。18.【答案】（13分）（1）增大接触面积，加快反应速率（1分）使碳充分燃烧而除去，防止消耗王水造成浪费（2分）（2）（2分）（3）温度低，反应速率慢，同时氢氧化铁易形成胶状物，不利于沉淀；温度高，会分解，逸出（2分）（1分）（4）（2分）（5）正（1分）（2分）【解析】废钯催化剂煅烧后除去碳，所含金属元素转变成氧化物，加入甲酸将产生的PdO还原成Pd，钯在王水中发生反应生成和NO，溶液中加入氨水，调节pH至8.5，Pd元素以的形式存在于溶液中，再加盐酸将其转变成，烘干后焙烧可以制得氯化钯。（1）粉碎的目的是增大废钯催化剂与空气的接触面积，加快煅烧的速率；废钯催化剂中含有较多的碳（93%~94%），故煅烧时通入足量的空气，是为了使碳充分燃烧而除去，防止碳和王水反应造成浪费。（2）甲酸（HCOOH）具有还原性，可以还原PdO，根据题中信息，甲酸还原氧化钯的化学方程式为。（3）沉铁时，如果温度低于70℃，除铁的速率较慢，且易生成氢氧化铁胶体，不易与沉淀分离，如果温度高于75℃，会分解，逸出，导致溶液的pH降低，除铁的效果不好。根据流程可知，滤渣的主要成分为。（4）依题意，沉钯时，加入稀盐酸，溶液中的变成沉淀，根据电荷和原子守恒可得离子方程式。（5）电解精炼时，需要被提纯的金属作为阳极，所以粗钯与电源的正极相连；在阴极，被还原为单质，所以阴极电极反应式为。19.【答案】（13分）（1）（2分）（2）③（1分）B>C>A（1分）（3）①CD（2分）②75%（2分）3240（2分）（4）正（1分）（2分）【解析】（1）由题意知碳的燃烧热为，结合图像可知，根据盖斯定律得。（2）据图可知相同时间内使用催化剂③的反应最先达到平衡，所以使用催化剂③催化效果最好；据图可知B点曲线的斜率更大，反应速率更快，而A点已经达到平衡，物质的浓度不变，速率为0。（3）①A.压缩容器的体积压强增大，平衡逆向移动，的转化率降低；B.升高温度，平衡逆向移动，的转化率降低；C.及时分离出二氧化碳，平衡正向移动，2的转化率升高；D.适当提高反应物的碳氮比，有利于提高氮的氧化物的转化率；②一定温度下，固定体积的容器中，压强比等于气体物质的量比，即，故平衡时气体总物质的量为3.75mol。设平衡时，转化的物质的量为mol，列三段式得：起始/mol 12 00 0转化/mol 平衡/mol 可得，解得；二氧化氮的转化率为；平衡常数。（4）根据反应方程式可知，二氧化氮发生还原反应，为正极，甲烷为负极，在碱性条件下被氧化为碳酸根，故电极反应式为。（二）选考题：共13分。请考生从第