江苏省2023-2024学年高二上学期期末迎考化学A卷含答案

绝密★启用前 A卷江苏省20232024学年高二上学期期末迎考卷化学注意事项:1.本试卷100分,考试用时75分钟。2.答题前,考生务必将班级、姓名、学号写在密封线内。可能用到的相对原子质量:H—1Li—7C—12N—14O—16Cl—35.5Cu—64一、单项选择题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。每小题只有一个选项最符合题意。1.2023年11月15日,中美两国发表关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明。下列燃料的使用符合该声明的是 ()A.CH4 B.H2 C.C4H10 D.C2H5OH2.反应CO(NH2)2+2NaOH+NaClONa2CO3+N2H4·H2O+NaCl制备水合肼。下列有关说法正确的是 ()A.H2O的电子式为H+[··O····

··]C.NaOH中存在离子键和共价键 D.N2H4分子中含有氮氮双键3.实验室制取Cl2并验证其部分性质,实验原理及装置均正确的是 ()甲乙丙丁A.用装置甲制备氯气 B.用装置乙收集氯气C.用装置丙测氯水的pH D.用装置丁吸收尾气4.元素O、S、Se、Te位于元素周期表中ⅥA族。下列说法正确的是 ()A.原子半径:r(O)>r(S)>r(Se) B.第一电离能:I1(O)<I1(S)<I1(Se)C.热稳定性:H2O<H2S<H2Se D.在元素周期表中Te附近寻找半导体材料阅读下列材料,完成5~7题:氮族和碳族元素的单质及其化合物在研究和生产中有着广泛的应用。NaNO2是一种重要的化工原料,有毒,NaNO2也是一种食品添加剂,使用时须严格控制用量。HNO2有强氧化性;砷化镓(GaAs)是当前最重要,技术成熟度比较高的半导体材料之一,我国“玉兔二号”月球车就是通过砷化镓太阳能电池提供能量。5.下列说法不正确的是 ()A.NaNO2有毒,不能作食品添加剂B.常温下N2的化学性质稳定,可用作粮食的保护气C.二氧化硅导光性好,可用作光导纤维D.硅、砷、砷化镓(GaAs)均可作半导体材料6.下列说法正确的是 ()A.溶解性:CH4>NH3B.电负性:N>O>CC.第一电离能:Se>AsD.CH4、NH3分子的中心原子未成对电子数之比为2∶37.碳、氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 ()A.雷雨发庄稼:N2NOHNO3B.侯氏制碱法:NaCl(aq)Na2CO3C.实验室快速制备少量NH3:NH3·H2ONH3D.汽车尾气处理:2NO+2CO2C+2NO28.海洋是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分流程如图所示。下列说法正确的是 ()A.物质X选用NaOHB.该流程图的步骤①中,蒸发浓缩、冷却结晶可得到无水MgCl2C.滤液中含有的主要离子有:Na+、Ca2+、Br-、OH-、SOD.该流程图的步骤②反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OSO42-+2H9.K3\[Fe(C2O4)3\]·3H2O晶体是制备某负载型活性铁催化剂的主要原料,某化学小组制备K3\[Fe(C2O4)3\]·3H2O晶体步骤如下:①称取5g莫尔盐\[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O\],加入25mL水和几滴稀硫酸溶液充分溶解,再加入30mL饱和H2C2O4溶液,加热至沸,生成黄色沉淀(FeC2O4·2H2O);②将沉淀洗涤至中性,加入15mL饱和K2C2O4溶液,水浴加热至35℃,边搅拌边缓慢滴加H2O2溶液,沉淀逐渐变为红褐色;③将混合物煮沸35s,加入10mL饱和H2C2O4溶液,红褐色沉淀溶解。趁热过滤,滤液冷却后,析出翠绿色晶体,过滤、干燥。下列说法正确的是 ()A.K3\[Fe(C2O4)3\]·3H2O中C元素的化合价为+4B.基态Fe2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或\[Ar\]3d6C.步骤①发生反应的离子方程式:Fe2++2H2O+C2O42-FeC2O4·2H2D.步骤②可将水浴温度升高至80℃以上,加快反应速率10.我国科学家在利用Ni和NiO催化电解水制氢气和氧气的研究上有重大突破,如图是通过计算机测得的部分电解机理图。吸附在催化剂表面的物质带“*”。下列叙述正确的是 ()A.该过程中Ni催化时反应速率较快B.该过程中NiO作催化剂时吸热更多C.决速步骤为2*O+4H+OOH+3H+D.加入更高效的催化剂可使反应的焓变减小11.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是 ()选项探究方案探究目的A向Na2SiO3溶液中滴入盐酸,出现白色凝胶说明非金属性:Cl>SiB常温下,用pH计分别测定等体积的1.0mol/LCH3COONH4溶液和0.1mol/LCH3COONH4溶液的pH探究浓度对水解平衡的影响C向AgNO3与AgCl的混合浊液中加入少量KI溶液,沉淀颜色变为黄色说明溶度积:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)D用pH计测量等物质的量浓度的NaNO2、NaClO的pH,后者的pH更大说明酸性:HNO2>HClO12.室温下,用含有少量Mg2+的MnSO4的溶液制备MnCO3的过程如图所示\[已知:Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,Ksp(MgF2)=7.5×10-11\]。下列说法正确的是 ()A.0.1mol/LNaF溶液中:c(F-)+c(HF)=c(Na+)+c(H+)B.NaHCO3溶液中:c(CO32-)>c(H2C.沉镁后溶液中存在:c(Mg2+)=KD.“沉锰”分离后的滤液中:c(OH-)+c(F-)=c(H+)+c(Na+)13.甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应:反应Ⅰ:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)ΔH1=+135.4kJ/mol反应Ⅱ:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH2=+106.0kJ/mol向容积为2L的恒容密闭容器中通入5.0molCH3OH气体发生上述反应,反应相同时间,测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如图所示(已知:HCOOCH3的选择性=2n(HCOOCH3)n反应A.2CO(g)+2H2(g)HCOOCH3(g)的ΔH=-76.6kJ/molB.曲线b代表的是CH3OH的转化率C.580K时,HCOOCH3的产量为1molD.高于580K时,随着温度升高,n(二、非选择题:共4题,共计61分。14.(16分)K2FeO4是高效、绿色的水处理剂,紫色的K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。湿法制备K2FeO4流程图如下:(1)制备Na2FeO4时,NaOH和NaClO混合溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为。

(2)发生“氧化”反应的离子方程式为。

(3)加入饱和KOH溶液“转化”能够实现的原因为。

(4)FeO42-在水溶液中的存在形态图如图1所示。若向pH=9的这种溶液中加硫酸至pH=4,HFeO4图1图2图3(5)高铁酸钾(K2FeO4)可用于氨氮处理。氧化剂的氧化性受溶液中的H+浓度影响较大。用K2FeO4氧化含氨氮废水,其他条件相同时,废水pH对氧化氨氮去除率及氧化时间的影响如图2所示。当pH小于9时,随着pH的减小,氨氮去除率减小,氧化时间明显缩短的原因是。

(6)用K2FeO4净水的原理如图3所示,该净水原理可描述为

。

15.(15分)第四周期过渡元素Cr、Mn、Fe、Co、Cu可与C、H、O形成多种化合物。方钴矿化合物是典型的热电材料,在环境污染和能源危机日益严重的今天,进行新型热电材料的研究具有很强的现实意义。元素Mn、Fe、Co的电离能的数据如下:元素I1I2I3I4……Mn717150932484940Fe462.51561.929575290Co760.4164832324950(1)基态Co原子的价层电子排布式为,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是。

(2)合成氨工业中,原料气在进入合成塔前需经过铜氨溶液处理,目的是除去其中的CO,其反应为\[Cu(NH3)2\]++CO+NH3\[Cu(NH3)3(CO)\]+。①该反应中涉及的非金属元素中第一电离能最大的是(填元素符号,下同),未成对电子数最多的元素是。

②Cu+核外有种运动状态不同的电子。

甲乙(3)Sb是第五周期ⅤA族元素,其同族元素可用于研制农药,例如3,5-二氯苯胺是农用杀菌剂的关键中间体,甲乙①化合物甲中O、N、C、H的电负性由小到大的顺序为。

②化合物乙中N原子轨道表示式为。

③Sb外围电子排布式为。

(4)基态O2-核外电子云的伸展方向有种;Cu2+核外有16.(15分)硫的污染包括大气中的SO2、H2S及水体中的SO32-、S(1)微生物法脱硫:富含有机物的弱酸性废水在SBR细菌作用下产生CH4、H2等物质,可将废水中SO42-还原为H2S,同时用空气将H2S①CH4与SO42-在SBR细菌作用下生成CO2和H2。

②用空气将H2S从水中吹出时,收集到的H2S小于理论值,其原因可能是

。

(2)吸收法脱硫:“亚硫酸铵吸收法”用(NH4)2SO3溶液在吸收塔中封闭循环脱硫,发生的主要反应为(NH4)2SO3+SO2+H2O2NH4HSO3,测得25℃时溶液pH与含S(Ⅳ)微粒物质的量分数的变化关系如图1所示。①Ka2(H2SO3)=。②pH=3的溶液中,c(SO图1图2(3)电解法脱硫:用NaOH溶液吸收SO2后,所得NaHSO3溶液经电解后可制取Na2S2O4溶液,反应装置如图2所示。电解时的阳极反应式为,

H+的移动方向为(“从左到右”或“从右到左”)。

(4)膜吸收法:硫化氢(H2S)是一种剧毒、恶臭、具有腐蚀性的气体。直接分解H2S同时回收氢和硫以取代克劳斯工艺是一条既能处理H2S废气又能回收无COx的氢资源的理想途径。然而,热分解法处理H2S\[H2S(g)H2(g)+S(s)\],H2S转化率最高只达12.4%,科学家发现MoS2可以催化H2S分解,在其他条件不变的情况下使用沉积有MoS2的多孔陶瓷膜装置进行H2S分解,H2S转化率达到96.5%。多孔陶瓷膜的作用是。

(5)沉淀法:向含有NaHS废水中加入适量FeSO4溶液,产生黑色沉淀且溶液的pH降低。pH降低的原因:。

17.(15分)CxHy、NOx、CO、CO2、SO2及固体颗粒物等会引起光化学烟雾、温室效应等,将污染物资源化是治理污染的一种有效途径。Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-95.2kJ/molⅡ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-53.7kJ/molⅢ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.5kJ/mol(1)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有(填字母)。

A.增大CO2的浓度,反应Ⅱ、Ⅲ的正反应速率都增加B.加入更高效的催化剂,可提高CH3OH的平衡产率C.缩小体积增大压强可提高H2的转化率D.将CH3OH液化分离出可使正反应速率增大,平衡正向移动(2)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线如图1所示,曲线③为反应(填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”);结合各反应的ΔH,归纳lgK-T曲线变化规律:(任意一条)。

图1图2(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将CO、NO以一定流速通过两种不同的催化剂进行反应,测定尾气脱氮率(脱氮率即NO转化率),结果如图2所示,温度在450~550℃,曲线Ⅱ中脱氮率随温度升高变化不明显的主要原因可能是

。

(4)用电化学方法还原CO2将其转化为其他化学产品可以实现对CO2的综合利用。图3是在酸性条件下电化学还原CO2的装置示意图:图3图4图5已知:法拉第效率(FE)的定义:FE(B)=n(生成B所用的电子)n(通过该极的电子)×100%。控制pH=1、电解液中存在KCl时,电化学还原CO2过程中CH4(其他含碳产物未标出)和①写出阳极产生O2电极反应式:。

②结合上图的变化规律,推测KCl可能的作用是。

③c(KCl)=3mol/L时,22.4L(标准状况,下同)的CO2被完全吸收并还原为CH4和C2H4,分离H2后,将CH4和C2H4混合气体通入如图5所示装置(反应完全),出口处收集到气体4.48L(不考虑水蒸气),则FE(C2H4)=。

江苏省20232024学年高二上学期期末迎考卷(A卷)化学参考答案与评分标准1.B2.C解析:H2O的电子式为H,A错误;氯离子最外层有8个电子,B错误;NaOH中存在离子键和共价键,C正确;N2H4分子中含有氮氮单键和氮氢键,D错误。3.B解析:实验室用浓盐酸和MnO2固体制备氯气时候需要加热,A错误;氯水有漂白性,不能用pH试纸测其pH,C错误;氯气难溶于饱和食盐水,应该用氢氧化钠溶液吸收氯气,D错误。4.D解析:同主族从上到下,元素原子的电子层数不断增多,原子半径逐渐增大,A错误;同主族从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,B错误;同主族元素从上到下,非金属逐渐减弱,氢化物的热稳定性逐渐减弱,热隐定性:H2O>H2S>H2Se,C错误。5.A解析:NaNO2有毒,是一种食品添加剂,使用时须严格控制用量,可适当添加,A错误。6.D解析:氨气分子与水分子之间可形成氢键,氨气极易溶于水,甲烷难溶于水,溶解性:CH4<NH3,A错误;同周期从左到右,主族元素的电负性逐渐增大,电负性:C<N<O,B错误;As原子核外的4p3为半满结构,第一电离能:Se<As,C错误。7.C解析:NO与水不反应,A错误;侯氏制碱法首先是将CO2通入溶有NH3的饱和NaCl溶液中生成的是碳酸氢钠,再加热碳酸氢钠制备碳酸钠,B错误;汽车尾气在催化剂作用下生成N2和CO2,D错误。8.C解析:工业上海水开发利用获得Mg(OH)2沉淀时,应加入资源相对丰富易得的Ca(OH)2去沉淀Mg2+,选用NaOH成本太高,A错误;在图中的步骤①中,将MgCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得到晶体MgCl2·6H2O,B错误;步骤②的反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OS+2Br-+4H+,D错误。9.B解析:根据化合物中元素化合价代数和为零,K3\[Fe(C2O4)3\]·3H2O中C元素的化合价为+3,A错误;H2C2O4为弱酸,离子方程式中不能拆分,步骤①发生反应的离子方程式:Fe2++2H2O+H2C2O4FeC2O4·2H2O↓+2H+,C错误;水浴加热的温度过高,过氧化氢受热分解加速,不利于最终产物的生成,D错误。10.C解析:该过程中,NiO作催化剂时,最大能垒是(3.54-1.71)eV=1.83eV,而Ni作催化剂时,最大能垒是(3.54-1.12)eV=2.42eV,活化能低的反应速率较快,则NiO作催化剂时反应速率较快,A错误;催化剂只影响反应速率,不影响反应热的大小,则该过程中Ni和NiO作催化剂时吸热相同,B错误;活化能越大反应速率越慢,决速步骤为2*O+4H+OOH+3H+,C正确;催化剂可降低反应的活化能,不能使反应的焓变减小,D错误。11.D解析:向Na2SiO3溶液中滴入盐酸,出现白色凝胶,说明酸性:HCl>H2SiO3,因HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物,则不能说明非金属性:Cl>Si,A错误;CH3COONH4溶液显中性,改变盐溶液的浓度无法探究浓度对水解平衡的影响,B错误;加入的碘离子直接与溶液中的银离子反应生成碘化银沉淀,不能比较Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小,C错误。12.C解析:NaF溶液中存在元素质量守恒:c(HF)+c(F-)=c(Na+),A错误;根据Kh=可得HC的水解程度大于其电离程度,则c(C)<c(H2CO3),B错误;沉镁后溶液中存在:Ksp(MgF2)=c(Mg2+)·c2(F-),C正确;“沉锰”分离后的滤液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(F-)+2c(S)+c(HC)+2c(C)=c(H+)+c(Na+),D错误。13.C解析:根据盖斯定律,该反应由反应Ⅰ-2×反应Ⅱ得到,则ΔH=[+135.4-2×(+106.0)]kJ/mol=-76.6kJ/mol,A正确;反应Ⅰ和反应Ⅱ均为吸热反应,随温度的升高,平衡均正向移动,甲醇的转化率一直增大,则曲线b代表的是CH3OH的转化率,B正确;580K时,甲醇的转化率为20%,HCOOCH3的选择性为50%,5.0mol的CH3OH被消耗了1mol,其中0.5mol转化为甲酸甲酯,甲酸甲酯的物质的量为0.25mol,C错误;由图可知,高于580K时,甲酸甲酯的选择性明显降低,此时以反应Ⅱ为主,因此温度越高,值变大,D正确。14.(1)边搅拌边将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴入NaOH和NaClO混合溶液中(2分)(2)3ClO-+2Fe3++10OH-2Fe+3Cl-+5H2O(3分)(3)高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小,加入饱和KOH溶液,析出K2FeO4(2分)(4)先变大后变小(2分)(5)随着pH的减小,K2FeO4的稳定性减弱,利用率降低,氨氮去除率低,但H+浓度增大,氧化性增强,氧化时间缩短(3分)(6)K2FeO4强氧化性可将水中的活细菌灭活,其还原产物为Fe3+,Fe3+水解生成胶体,胶体吸附水中的悬浮物,得到净化水(4分)解析:(1)K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2,则应边搅拌边将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加NaOH和NaClO混合溶液中。(3)溶解度更小的高铁酸钾易从溶液中析出。(4)由图1可知,HFe浓度先变大后变小。(5)随着pH减小,高铁酸钾稳定性减弱,利用率降低,则氨氮的去除率降低;同时随着pH减小,K2FeO4的氧化性增强,因而氧化时间减少。15.(1)3d74s2(2分)Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态(2分)(2)①N(1分)N(1分)②28(1分)(3)①H<C<N<O(1分)②↑↓1s↑↓2s↑ ↑ ↑2p(1分)③5s25p3(2分)(4)4(2分)6(2分)解析:(3)③Sb是第五周期ⅤA族元素,外围电子排布式为5s25p3。(4)基态O2-核外电子云的伸展方向有s轨道1种,p轨道3种,共4种;C核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d共6个能级。16.(1)①CH4+2H++SCO2↑+H2S↑+2H2O(2分)②空气中的氧气将H2S部分氧化(2分)(2)①10-7(1分)②10-3(2分)(3)SO2+2H2O-2e-S+4H+(2分)从左到右(1分)(4)多孔陶瓷可使氢气通过,促使平衡正向移动,提高了H2S的转化率(2分)(5)NaHS溶液中存在平衡HS-H++S2-,向该废水中加入含Fe2+溶液,发生反应Fe2++S2-FeS↓,使平衡HS-H++S2-正向移动,c(H+)增大,pH降低(3分)解析:(1)①根据题给信息可知CH4与S在SBR细菌作用下生成CO2和H2S,根据得失电子守恒、电荷守恒结合溶液的酸碱性、质量守恒写出反应的离子方程式。②用空气将H2S从水中吹出时,部分H2S被空气中的氧气氧化。(2)Ka2(H2SO3)=,由图1可知,当c(HS)=c(S)时,pH=7,则,Ka2(H2SO3)=c(H+)=10-7,同理由图可知,Ka1=10-2,Ka1×Ka2=×=,则===10-3。(3)阳极反应式为SO2+2H2O-2e-S+4H+;电解池中,阳离子向阴极迁移。17.(1)AC(2分)(2)Ⅲ(2分)放热反应,lgK随T增大而减小或吸热反应,lgK随T增大而增大或焓变越大,lgK随T的变化程度越大(任写一条)(2分)(3)反应温度在450~550℃范围内,温度升高可使反应速率增大,但同时催化剂部分失活使反应速率减小,温度升高使反应速率增大的程度与催化剂失活使反应速率减小的程度相当,故NO转化率随温度变化不明显(3分)(4