2021-2022学年江苏省南京五中高一下学期期末考试化学试题（含解析）

南京五中2021~2022学年度第二学期期末学情调研高一化学(选修)本试卷分第I卷(选择题)和第II卷两部分，共100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答第I卷前考生务必将自己的考试证号，考试科目用铅笔填涂在答题卡上。2.每小题选出答案后，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，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Fe-56第I卷(选择题共42分)一、单项选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。1.2022年北京冬奥会使用氢能源汽车体现了中国办绿色、科技的奥运会理念。下列有关说法正确的是A.氢能源车排放的尾气是水，有利于保护环境B.氢气来源是水，不需要消耗能量即可获取C.氢气压缩储存方便，热值高D.氢能源车工作原理是通过氢气燃烧，直接将化学能转换为机械能【答案】A【解析】【详解】A．氢能源车排放的尾气是水，有利于保护环境，故A正确；B．氢气的来源是水，水分解需要消耗能量才能得到氢气，故B错误；C．氢气的沸点低，压缩储存不方便，热值高，故C错误；D．氢能源车的工作原理是不通过氢气燃烧，氢气和氧气直接将化学能转换为电能，能量利用率高，故D错误；故选A。2.一定条件下发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，其能量变化如图所示。下列说法正确的是

A.1molH2(g)与1molI2(g)的总能量比2molHI(g)的总能量高13kJB.在某密闭容器中充入1molH2(g)与1molI2(g)，充分反应时放出热量13kJC.1molH2(g)与1molI2(g)的键能总和比2molHI(g)的键能总和高13kJD.2molH(g)和2molI(g)的总能量为170kJ【答案】A【解析】【详解】A．由图可知，1molH2(g)与1molI2(g)的总能量比2molHI(g)的总能量高13kJ，A项正确；B．该反应为可逆反应，某密闭容器中充入1molH2(g)与1molI2(g)充分反应时，不可能完全反应，放出热量小于13kJ。B项错误；C．由图可知，该反应放出13kJ热量，则1molH2(g)与1molI2(g)的键能总和比2molHI(g)的键能总和低13kJ，C项错误；D．没有确定的参照系时，无法确定2molH(g)和2molI(g)的总能量，170kJ是该体系的活化能，D项错误。故选A。3.下列热化学方程式书写正确的是A.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=−393.5kJB.CH4+2O2=CO2+2H2OΔH=−890.3kJ·mol−1C.H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=+285.8kJ·mol−1D.S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=−269.8kJ·mol−1【答案】D【解析】【详解】A．反应热ΔH的单位是kJ·mol-1，A错误；B．热化学方程式要标出聚集状态，B错误；C．H2完全燃烧是放热反应，ΔH小于0，C错误；D．该热化学方程式正确，D正确；综上所述答案为D。4.化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是A.酸性KMnO4溶液和草酸溶液反应，可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率B.锌与稀硫酸反应，可以通过测定一定时间内产生的H2体积来计算反应速率C.硫代硫酸钠与稀硫酸反应，可以通过产生沉淀的快慢来判断反应速率快慢D.恒温恒容条件下发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，可以通过测定单位时间内压强变化来测定反应速率【答案】D【解析】【详解】A．酸性KMnO4溶液呈紫红色，酸性KMnO4溶液和草酸溶液反应，可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率，故A正确；B．锌与稀硫酸反应，产生气体，可以通过测定一定时间内产生的H2体积来计算反应速率，故B正确；C．硫代硫酸钠与稀硫酸反应，生成硫、二氧化硫和硫酸钠，可以通过产生沉淀的快慢来判断反应速率快慢，故C正确；D．恒温恒容条件下发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，但该反应是反应前后气体体积不变的反应，压强保持不变，不可以通过测定单位时间内压强变化来测定反应速率，故D错误；故选D。5.反应的能量变化如下图实线所示。研究表明该反应也可按图中虚线所示的反应历程进行。下列说法错误的是

A.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能B.虚线所示反应过程的总反应速率由步骤①决定C.虚线所示反应历程中，铁元素的化合价保持不变D.不能改变该反应的△H【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，反应为放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，故A正确；

B．已知两步反应，第一步活化能较大，因此①N2O+Fe+═N2+FeO+(慢)、②FeO++CO═CO2+Fe+(快)，总反应的化学反应速率由速率慢的反应①决定，故B正确；

C．反应①N2O+Fe+═N2+FeO+中N元素化合价降低，Fe元素化合价的升高，因此是氧化还原反应，故C错误；

D．Fe+是催化剂，Fe+使反应的活化能减小，不能改变该反应的△H，故D正确；

故选：C。6.在恒温恒容的密团容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。下列叙述中，能说明该反应达到化学平衡状态的是A.容器内气体压强不变B.容器内气体的密度不变C.混合气体的总物质的量不变D.CO2的生成速率与H2的消耗速率相等【答案】D【解析】【分析】CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)为气体体积不变的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不再变化，据此判断。【详解】A．反应前后体积不变，压强始终不变，容器内气体压强不变，不能说明该反应达到化学平衡状态，故A错误；B．该反应中气体总质量、容器容积为定值，则混合气体密度始终不变，不能根据混合气体密度判断平衡状态，故B错误；C．反应前后体积不变，气体物质的量始终不变，混合气体的总物质的量不变，不能说明该反应达到化学平衡状态，故C错误；D．CO2的生成速率与H2的消耗速率相等，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；故选D。7.已知：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线(如图)，下列说法不正确的是A.p1<p2B.其它条件不变，通入一定量的NO，可使A点到B点C.A、B两点的平衡常数：K(A)=K(B)D.该反应的ΔH<0【答案】B【解析】【详解】A．由图像分析，当温度在400℃时，A点到B点表明当压强由p1变化到p2时NO的转化率增大，即平衡向正反应气体体积减小的方向移动，由勒夏特列原理可知压强增大，所以p1<p2，A选项正确；B．其他条件不变时，通入一定量NO，瞬间NO的转化率因NO起始量增加而减小，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，NO转化率有所增大，但也是在减小的基础上增大，新平衡时依然比原来转化率小，B选项错误；C．A、B两点处于相同温度，化学平衡常数只与温度有关，因此K(A)=K(B)，C选项正确；D．当压强一定时，随着温度的升高，由图像可知NO的平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动，依据勒夏特列原理可知升高温度，平衡向吸热方向移动，说明该反应的逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应，ΔH<0，D选项正确；答案选B。8.下列说法中，正确的是A.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应吸热，因此该反应在室温下是非自发反应B.3O22O3时，熵增加C.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，高温有利于其自发进行D.某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在某温度下，当ΔG=0时，反应达到平衡【答案】D【解析】【详解】A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应室温下就可进行，所以该反应在室温下是自发反应，故A错误；B．O2转化变为O3时，气体的物质的量减小，则熵减小，故B错误；C．合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，又熵变ΔS＜0，所以低温有利于其自发进行即ΔH-TΔS＜0，故C错误；D．可逆反应达到平衡状态时，若反应2AB(g)C(g)+3D(g)在某温度下，当ΔG=0时，说明反应达到平衡状态，故D正确；故选D。9.下列有关合成氨工业的说法中，正确的是A.增大压强，对正反应的反应速率影响更大B.铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动C.合成氨工业的反应温度控制在400~500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动D.从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%，所以合成氨厂的产率都很低【答案】A【解析】【详解】A．该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强正逆反应速率都增大，但平衡正向移动，说明正反应速率增大的更多，则压强对正反应速率影响更大，故A正确；B．铁触媒作催化剂可加快反应速率，但不影响平衡的移动，因此不可能有利于化学平衡向合成氨的方向移动，故B错误；C．正反应放热，合成氨工业的反应温度控制在400~500℃，目的是该温度下催化剂的活性最强，故C错误；D．从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%，只能说明该条件下合成氨厂的产率低，但不能说明合成氨厂的产率都很低，故D错误；故选A。10.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是A.纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗B.当镀铜铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀【答案】C【解析】【分析】【详解】A．纯银器表面渐渐变暗的原因是因为其被空气中的氧气氧化，属于化学腐蚀，A错误；B．镀铜的铁制品，表面的镀层被破坏后，铜、铁与表面附着的电解质溶液形成原电池，会加快铁的腐蚀，B错误；C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法，C错误；D．想要保护地下输油钢管不被腐蚀，需要将其与电源负极连接，D错误。故选C。11.热电厂尾气经处理得到较纯的SO2，可用于原电池法生产硫酸。下列说法确的是A.电极b周围溶液pH变大B.溶液中H+由b极区向a极区迁移C.电极a的电极反应式是SO2+2e-+2H2O=4H++SOD.一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等【答案】A【解析】【分析】硫元素价态升高失电子，故a极为负极，电极反应式为2H2O+SO2-2e-═SO+4H+，b极为正极，电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，电池总反应为2SO2+2H2O+O2═2H2SO4【详解】A．电极b为正极，氧气得电子，发生还原反应，电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，pH变大，故A正确；B．电极b为正极，故溶液中H+由a极区向b极区迁移，故B错误；C．a极为负极，二氧化硫失电子，发生氧化反应，电极a的电极反应式是SO2-2e-+2H2O=4H++SO，故C错误；D．电池总反应为2SO2+2H2O+O2═2H2SO4，故一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量为2：1，故D错误；故选A。12.2022年3月《我国碳达峰碳中和战略及路径》报告中指出有序推进我国碳达峰碳中和工作应坚持节约优先、能源安全、非化石能源替代、再电气化、资源循环利用、固碳，数字化以及国际合作这八大战略。碳减排、破封存、碳捕集、碳利用是达到最终碳中和四个基本途径，也是中国正在发力的方向。我校的碳综合实验室所进行的研究课题中不包含A.二氧化碳的生物捕集B.新型的无土栽培技术和立体种植技术C.太阳能发电D.植物的节水型滴灌【答案】D【解析】【详解】A．二氧化碳的生物捕集，有利于碳减排，A不符合；B．新型的无土栽培技术和立体种植技术，有利于资源循环利用，B不符合；C．太阳能发电可以减少二氧化碳排放，有利于碳减排，C不符合；D．植物的节水型滴灌有利于节约水资源，与碳减排、破封存、碳捕集、碳利用没有关系，D符合；答案选D。13.2022年3月《我国碳达峰碳中和战略及路径》报告中指出有序推进我国碳达峰碳中和工作应坚持节约优先、能源安全、非化石能源普代、再电气化、资源循环利用、固碳，数字化以及国际合作这八大战略。碳减排、破封存、碳捕集、碳利用是达到最终碳中和的四个基本途径，也是中国正在发力的方向。水溶液中电解催化还原CO2制甲酸是实现“碳中和”的途径之一。下列说法错误的是A.该过程将电能转化为化学能B.电路中通过4mol电子，阳极生成22.4LO2C.电解时阳离子由阳极转移向阴极D.生成甲酸的电极反应为：CO2+2e-+2H+=HCOOH【答案】B【解析】【详解】A．电解过程是将电能转化为化学能，A正确；B．电路中通过4mol电子，阳极生成1mol氧气，但体积不一定是22.4L，B错误；C．电解池中阳离子向阴极移动，则电解时阳离子由阳极转移向阴极，C正确；D．二氧化碳在阴极发生得到电子的还原反应，生成甲酸的电极反应为：CO2+2e-+2H+=HCOOH，D正确；答案选B。14.我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理如下所示。下列说法错误的是A.甲醇可用于燃料电池的正极反应物B.淀粉可用于制备葡萄糖C.该过程有利于实现“碳达峰，碳中和”D.二羟基丙酮属于有机物【答案】A【解析】【分析】在电催化作用下，二氧化碳在正极被还原成甲醇，随后甲醇在甲醇酶的作用下转化为二羟基丙酮，随后经代谢转化为直链淀粉，经淀粉分支酶作用下转化为支链淀粉。【详解】A．甲醇属于有机化合物，能被氧化释放能量，可用于燃料电池的负极活性物质，故A错误；B．淀粉水解可以产生葡萄糖，淀粉可用于制备葡萄糖，故B正确；C．该过程将二氧化碳转化为淀粉，可以减少碳排放，有利于实现“碳达峰，碳中和”，故C正确；D．二羟基丙酮是含碳的化合物，属于有机物，故D正确；故选A。二、非选择题(共4题，共58分)15.2022年6月5日10时44分，搭栽神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将飞船运送到预定轨道。肼(N2H4)是一种良好的火箭推进剂，其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合，可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。（1）液态肼和液态过氧化氢混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。若每生成1molN2，放出642kJ的热量，则该反应的热化学方程式为_______；消耗16g液态肼放出的热量为_______。（2）已知：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-544kJ/mol，用如下图示表示该反应时：N2H4(g)+O2(g)表示图中_______(填“I”或“II”)处物质，(b-a)kJ/mol表示该反应的_______。使用合适的催化剂，_______(填“能"或“不能")改变该反应的焓变。（3）已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+68kJ·mol-1，则肼(g)和二氧化氮(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为_______。（4）火箭如果用压缩NO2作氧化剂，发射时尾部有大量的红棕色气体产生，此颜色比压缩NO2颜色更深，原因是_______(用化学方程式表示)。【答案】（1）①.N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-642kJ/mol②.321kJ（2）①.I②.逆反应的焓变③.不能（3）2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1020kJ/mol（4）2NO2N2O4【解析】【小问1详解】液态肼和液态过氧化氢混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。若每生成1molN2，放出642kJ的热量，则该反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-642kJ/mol；消耗16g液态肼（0.5mol）放出的热量为0.5mol×642kJ/mol＝321kJ。【小问2详解】反应放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，则N2H4(g)+O2(g)表示图中I处物质，根据图像可知(b-a)kJ/mol表示该反应的逆反应的焓变。使用合适的催化剂，可以改变活化能，不能改变该反应的焓变。【小问3详解】已知：①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-544kJ/mol②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+68kJ·mol-1则依据盖斯定律可知①×2－②即得到肼(g)和二氧化氮(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1020kJ/mol；【小问4详解】由于二氧化氮体系中存在平衡关系2NO2N2O4，正反应体积减小，增大压强平衡正向进行，二氧化氮浓度减小，颜色变浅。16.俄乌两国都是产粮大国，2022年2月至今两国冲突导致世界粮食供应紧张。羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，将CO和H2S混合后在催化剂和加热并达到下列平衡：CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。（1）已知COS结构与CO2相似，COS的电子式为_______。若反应前CO的物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是_______(填字母)。a．增大压强，化学平衡正向移动b．增大CO浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小c．反应前H2S的物质的量为7mold．达到平衡时CO的转化率为20%（2）①在不同温度下达到化学平衡时，H2S的转化率如图所示，则该反应是_______(填“吸热”或“放热”)。

②若采用恒压，当温度高于300℃后，H2S的转化率出现了断崖式下跌，原因可能是_______、_______。(写出任意两点即可)。（3）增大c(H2S)/c(CO)的值，可以_______(填“增大”或“减小”)CO的转化率。工业上H2S尾气的处理方法中，克劳斯法是将三分之一H2S氧化为SO2，再在转化炉中将剩下的H2S转化为S单质，写出转化炉中反应的化学方程式_______。实验室中H2S气体常用过量的氢氧化钠溶液吸收，写出反应的离子方程式_______。【答案】（1）①.②.cd（2）①.放热②.硫化氢在高温下分解③.催化剂活性降低（3）①.增大②.2H2S(g)+SO2(g)═3S(g)+2H2O(g)③.H2S+2OH-=2H2O+S2-【解析】【小问1详解】已知COS结构与CO2相似，COS的电子式为。若反应前CO的物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，a．CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)是反应前后气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，故a错误；b．增大CO浓度，反应物浓度增大，正反应速率瞬间增大，逆反应速率也增大，故b错误；c．若反应前CO物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，设反应前H2S物质的量为xmol，容器体积为VL，列三段式计算如下：，化学平衡常数K==0.1，解得x=7，反应前H2S的物质的量为7mol，故c正确；d．达到平衡时CO的转化率为=20%，故d正确；故答案为：；cd；【小问2详解】①升高温度，硫化氢的转化率减小，平衡逆向移动，则该反应是放热反应。故答案为：放热；②若采用恒压，当温度高于300℃后，H2S的转化率出现了断崖式下跌，原因可能是硫化氢在高温下分解、催化剂活性降低。(写出任意两点即可)。故答案为：硫化氢在高温下分解、催化剂活性降低；【小问3详解】增大c(H2S)/c(CO)的值，相当于提高硫化氢的浓度，可以增大(填“增大”或“减小”)CO的转化率。工业上H2S尾气的处理方法中，克劳斯法是将三分之一H2S氧化为SO2，反应炉中的反应：2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(g)再在转化炉中将剩下的H2S转化为S单质，转化炉中反应的化学方程式2H2S(g)+SO2(g)═3S(g)+2H2O(g)，克劳斯工艺中获得气态硫黄的总反应2H2S(g)+O2(g)═2S(g)+2H2O(g)。实验室中H2S气体常用过量的氢氧化钠溶液吸收，生成硫化钠和水，反应的离子方程式H2S+2OH-=2H2O+S2-。故答案为：增大；2H2S(g)+SO2(g)═3S(g)+2H2O(g)；H2S+2OH-=2H2O+S2-。17.为迎接江苏省2021年首届中学生实验操作大赛，某校化学研究性学习小组在研究用石墨电极电解氯化铜溶液时，查阅资料得知，CuCl显黄色，氯化铜溶液显蓝绿色或黄绿色；浓度分别为0.01mol/L、0.05mol/L、0.10mol/L、0.50mol/L的氯化铜溶液中加入NaCl至饱和，对比发现，溶液的颜色由黄绿色向蓝绿色转变。（1）阳极上的气体呈_______色，检验该气体可用_______。（2）写出电解的离子方程式_______。（3）实验中，装置的阴极溶液颜色由蓝绿色变为黄绿色，原因是_______。（4）取出阴极的石墨棒，发现表面由浅蓝色固体，试设计实验探究此浅蓝色固体：_______。（5）为什么要设计连接后面的装置_______。【答案】（1）①.黄绿色②.湿润的淀粉碘化钾试纸（2）Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑（3）铜离子浓度减小（4）取此固体溶于盐酸中，若溶液变为蓝色，说明是氢氧化铜（5）吸收氯气，防止污染空气【解析】【小问1详解】惰性电极电解氯化铜溶液，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气体呈黄绿色，氯气具有强氧化性，能把碘离子氧化为单质碘，因此检验该气体可用湿润的淀粉碘化钾试纸。【小问2详解】惰性电极电解氯化铜溶液，生成氯气和铜，电解的离子方程式为Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑。【小问3详解】由于实验中阴极上铜离子放电，铜离子浓度减小，因此装置的阴极溶液颜色由蓝绿色变为黄绿色。【小问4详解】阴极上电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，当铜离子放电完毕后，氢离子放电，2H++2e-=H2↑，致使该电极附近呈碱性，因此有氢氧化铜生成，即浅蓝色固体是氢氧化铜，由于铜不溶于盐酸，所以实验方案为取此固体溶于盐酸中，若溶液变为蓝色，说明是氢氧化铜。小问5详解】由于氯气有毒，需要尾气处理，所以要设计连接后面的装置吸收氯气，防止污染空气。18.TiO2是制备汽车的高级油漆和高档化妆品的原料，钛是耐高温和耐腐体的重要金属。工业上利用TiO2制备金属钛的流程如下：已知：一定压强下，各物质的沸点如下：物质TiCl4FeCl3SiCl4