河南省新乡市2023-2024学年高二上学期1月期末考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河南省新乡市2023-2024学年高二上学期1月期末本试卷满分100分考试用时75分钟注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名考生号考场号、座位号填写在答题卡上。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，再选涂其他答案标号。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。4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修1。5.可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16F-19S-32Cl-35.5Cu-64Zn-65一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.工业废水处理过程中，以为沉淀剂，使废水中某些金属离子如、等，生成极难溶的、等沉淀而除去，下列说法正确的是A.、属于非电解质B.溶液中，C.根据反应，可得酸性：D.已知：反应①、反应②，则反应①与反应②为可逆反应【答案】B【解析】、属于盐类，都是非电解质，故A错误；溶液中物料守恒的等式为，c(Na+)=0.2mol/L，故，故有c(Na+)-，故，故B正确；反应能发生是因为CuS不溶于硫酸，而酸性：，故C错误；反应①和反应②的条件不同，故不是可逆反应，故D错误；答案选B；2.在化学分析中，以标准溶液滴定溶液中的时，采用为指示剂，利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。可得如图所示图像，横坐标为或的物质的量浓度负对数，纵坐标为的物质的量浓度负对数，下列说法错误的是已知：。或A.曲线Ⅰ表示B.滴定前，锥形瓶不能用待测液润洗C.当反应达到平衡时，该反应的平衡常数D.在溶液中，存在反应，该反应的平衡常数表达式为【答案】D【解析】根据已知可知，Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4)，故曲线Ⅰ表示Ksp(AgCl)，故A项正确；滴定前，锥形瓶不能用待测液润洗，否则结果偏大，故B项正确；当反应达到平衡时，该反应的平衡常数，故C项正确；在K2Cr2O7溶液中，存在反应，该反应的平衡常数表达式为，故D项错误；故本题选D。3.铅酸蓄电池使用方便安全可靠，多用于维持汽车用电系统的正常运转，下列说法错误的是A.铅酸蓄电池为二次电池B.放电时，Pb电极上的质量增加C.铅酸蓄电池中的稀硫酸为电解质D.充电时，阳极上的电极反应式为2H2O+PbSO4-2e-=PbO2++4H+【答案】C【解析】铅酸蓄电池的电池式为，据此解答。铅酸蓄电池可以放电充电，所以为二次电池，故A正确；放电时，Pb电极失去电子生成硫酸铅，质量增加，故B正确；稀硫酸为混合物，不电解质，故C错误；充电时，阳极上PbSO4失去电子，电极反应式为2H2O+PbSO4-2e-=PbO2++4H+，故D正确；答案选C。4.金属腐蚀的现象普遍存在，金属腐蚀常常是自发进行的，下列说法正确的是A.钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，此时主要发生析氢腐蚀B.金属与O2直接反应引起的腐蚀称为电化学腐蚀C.疏松的铁锈覆盖在钢铁制品表面，能阻止钢铁继续发生腐蚀D.马铁是在薄钢板表面镀上一层锡，白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，马铁破损时比白铁皮破损时腐蚀更快【答案】D【解析】钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，此时主要发生吸氧腐蚀，A项错误；金属与O2直接反应引起的腐蚀称为化学腐蚀，B项错误；疏松的铁锈覆盖在钢铁制品表面，不能阻止钢铁继续发生腐蚀，C项错误。活动性锌大于铁大于锡，故形成原电池后，锡会加速铁锈蚀，而锌会保护铁，D正确；故选D。5.在生产、生活和科学研究中，人们常用Na2CO3溶液清洗油污，下列说法错误的是A.热的纯碱溶液可以增强去污效果B.Na2CO3溶液可使紫色石蕊试液变红C.Na2CO3溶液一定不能与AlCl3溶液大量共存D.Na2CO3溶液中一定存c(Na+)>2c()+2c()+c(H2CO3)【答案】B【解析】纯碱去油污的原理是油脂在碱性条件下水解，从而达到去污目的。水解反应是吸热反应，纯碱(碳酸钠)属于强碱弱酸盐，升温可促进其水解，纯碱溶液碱性增强，去污能力增强，A正确；Na2CO3溶液显弱碱性，可使紫色石蕊试液变蓝，B错误；Na2CO3与AlCl3会发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，不能大量共存，C正确；根据物料守恒可得：c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3)，所以Na2CO3溶液中一定存在：c(Na+)>2c()+2c()+c(H2CO3)，D正确；故选B。6.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于某恒容密闭容器中，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)△H，该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)变化的曲线如图所示，下列说法错误的是A.平衡常数：Ka<Kb<KcB.该反应的反应物的总键能大于生成物的总键能C.压强：pa<pb<pcD.若△H的值不再随时间变化而改变，则该反应达到平衡【答案】D【解析】该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的升高在减小，即温度升高，K增大，故平衡常数：Ka<Kb<Kc，A正确；该反应的平衡常数随温度的升高增大，故该反应为吸热反应，反应物的总键能大于生成物的总键能，B正确；该反应体系恒容，温度越高，该反应正向进行的程度越大，生成的气体的物质的量越大，体系压强越大，故压强：pa<pb<pc，C正确；反应的△H的值为一个恒量，不能用来判断反应是否达到平衡，D错误；答案选D。7.在某一密闭容器中，充入一定量N2和H2，发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-a(a>0)kJ/mol，下列说法错误的是A.该反应的能量变化与盐酸和碳酸氢钠反应的能量变化相同B.为了得到较多的NH3，反应过程中可及时移除部分NH3C.该反应中，每消耗0.1molN2，同时放出的热量为0.lakJD.仅适当降低温度，有利于提高H2的平衡转化率【答案】A【解析】盐酸和碳酸氢钠反应为吸热反应，能量变化不相同，故A错误；根据勒夏特列原理，为了得到较多的NH3，反应过程中可及时移除部分NH3，促使平衡正向移动，故B正确；根据反应可知，消耗1molN2，放出热量为akJ，所以消耗0.1molN2，同时放出的热量为0.lakJ，故C正确；根据勒夏特列原理，该反应为放热反应，适当降低温度，反应向放热方向移动，有利于提高H2的平衡转化率，故D正确；答案选A。8.下列离子在指定溶液中能大量共存的是A.FeCl3溶液：Ca2+、Mg2+、OH-、SCN-B.NaClO溶液：Fe2+、H+、、C.KNO3溶液：Na+、Mg2+、Cl-、D.c(H+)>c(OH-)的溶液：K+、Al3+、、【答案】C【解析】该组离子中Mg2+与反应产生，Fe3+与反应产生，Fe3+与反应产生，因此该组离子不能大量共存，A不符合题意；该组离子中Fe2+与反应产生和CO2，ClO-与H+不能大量共存，B不符合题意；该条件下，所有离子间均不发生反应，可以大量共存，C不符合题意；c(H+)>c(OH-)的溶液，说明溶液为酸性，酸性条件下，、会与H+反应而不能大量存在，该组离子中Al3+、会发生双水解也不能大量共存，D不符合题意；故答案选C。9.T℃，某恒容密闭容器中，发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，下列说法错误的是A.该反应中，若断裂1molI-I键，同时断裂2molH-I键，则该反应达到平衡B.该反应中，每消耗2.24L(标准状况下)H2，同时生成0.2molHI(g)C.当反应达到平衡后，仅充入少量氦气，该反应中(H2)将增大D.当反应达到平衡后，仅适当增大I2(g)的浓度，该反应的平衡常数保持不变【答案】C【解析】根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，该反应中，若断裂1molI-I键，同时断裂2molH-I键，则该反应的正、逆反应速率相等，即该反应达到平衡，A正确；该反应中，每消耗2.24L即=0.1mol(标准状况下)H2，根据化学方程式可知，同时生成0.2molHI(g)，B正确；在恒容密闭容器中，当反应达到平衡后，仅充入少量氦气，则H2等反应相关气体的浓度均不变，故该反应中(H2)将不变，C错误；已知化学平衡常数仅仅是温度的函数，即温度不变平衡常数不变，故当反应达到平衡后，仅适当增大I2(g)的浓度，该反应的平衡常数保持不变，D正确；故答案为：C。10.常温下，粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+，提纯时为了除去Fe2+且不损失CuSO4，常加入少量H2O2，然后调节溶液pH≈3.2，下列说法错误的是已知：一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol/L时，通常认为生成沉淀的反应进行完全。A.由题意可知，Ksp(Fe(OH)3)≈10-15.8B.CuSO4粉末为白色，其溶于水所得的溶液为蓝色C.酸性条件下，Cu2+和Fe3+在同一溶液中能大量共存D.提纯时，发生反应的离子方程式有2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O【答案】A【解析】由题意可知，溶液中铁离子完全沉淀时，溶液pH为3.2，则Ksp(Fe(OH)3≈10—5×(10—10.8)3=10-37.4，故A错误；硫酸铜粉末为白色，溶于水得到蓝色的硫酸铜溶液，故B正确；酸性条件下，铜离子和铁离子在溶液中不发生任何反应，一定能大量共存，故C正确；提纯时，加入过氧化氢溶液发生的反应为酸性溶液中的亚铁离子与过氧化氢溶液反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故D正确；故选A。11.下列图示与对应的叙述相符的是A．测定次氯酸钠溶液的pHB．在铁勺上镀铜C．中和反应反应热的测定D．蒸发硫酸铝溶液得到硫酸铝固体A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】不能直接用pH试纸伸入到溶液中测溶液的pH，且次氯酸钠具有漂白性，会将pH试纸漂白，不能测量pH，应用pH计，A不符合题意；电镀时镀层金属在阳极，电源正极应与铜电极相连，铁勺应该连接电源的负极，B不符合题意；为了减少热量损失，应用玻璃搅拌器，C不符合题意；硫酸铝溶液在加热蒸发过程中，会发生水解反应：，硫酸为高沸点酸，不挥发，因此加热蒸发时，硫酸不会从溶液中挥发出去，最终得到的固体仍然是硫酸铝，使用的是蒸发皿和玻璃棒，D符合题意；故答案选D。12.在某恒容密闭容器中，加入一。氧化碳和水蒸气的气体混合物，500℃时，发生反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，平衡常数K=9.若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度均为0.2mol/L，下列说法错误的是A.混合气体的质量不再随时间变化而改变，不能用来判断该反应达到平衡B.该反应中，加入合适的催化剂，有利于提高CO(g)的平衡转化率C.500℃时，反应达到平衡后，c(CO2)=0.15mol/LD.该条件下，无论该反应进行到何种程度，混合气体中氧元素的物质的量分数总是40%【答案】B【解析】混合气体的质量一直不变，所以不能用混合气体的质量来判断该反应达到平衡，故A正确；催化剂只影响反应速率，不会提高CO(g)的平衡转化率，故B错误；假设CO转化xmol/L，得平衡常数，x=0.15mol/L，CO转化0.15mol/L，生成二氧化碳浓度为c(CO2)=0.15mol/L，故C正确；混合气体中氧元素的个数是不变的，混合气体总的原子数量不变，物质的量分数总是，故D正确；13.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A.500mLpH=1的硫酸溶液中，所含的H+总数为0.05NAB.60g5%的乙酸(CH3COOH)水溶液中，所含的氧原子总数为0.1NAC.0.05mol/LFeCl3溶液中，所含的Cl-总数为1.5NAD.0.1molSO2与足量的O2反应，生成SO3的分子数为0.1NA【答案】A【解析】500mLpH=1的硫酸溶液中c(H+)=0.1mol·L-1，所含的H+总数为0.1mol·L-1×0.5L×NAmol-1=0.05NA，A正确；60g5%的乙酸(CH3COOH)水溶液中，乙酸中所含的氧原子总数为0.1NA，另外，水中还含有氧原子，B错误；0.05mol/LFeCl3溶液的体积未知，无法求出所含Cl-总数，C错误；SO2与O2的反应为可逆反应，0.1molSO2与足量的O2反应，生成SO3的分子数小于0.1NA，D错误；故选A。14.常温下，乙二酸(H2C2O4)在不同pH环境中的不同形态的粒子分布系数如图所示，下列说法错误的是A.该温度下，NaHC2O4溶液的pH小于7B.b点对应溶液的pH约为2.79C.c点对应溶液中，c(H+)>c()=c()>c(H2C2O4)>c(OH-)D.a、b、c三点对应溶液中，水的电离程度最大的为c点【答案】C【解析】根据a点得到，根据c点得到，据此解答。该温度下，NaHC2O4溶液的电离常数为，水解常数为，电离大于水解，所以pH小于7，故A正确；，得，pH约为2.79，故B正确；c点对应溶液中，根据电荷守恒，题干关系错误，又可知溶液显酸性，所以c()=c()>c(H+)>c(OH-)>c(H2C2O4)，故C错误；a、b、c三点对应溶液中，溶液越来越稀，酸性减弱，所以水的电离程度增大，最大的为c点，故D正确；答案选C。二、非选择题：本题共4小题，共58分。15.根据所学知识回答下列问题：Ⅰ．我国学者用熔融的NaOH-KOH作电解质，在催化剂条件下，以N2和H2O为原料气，在250℃、常压条件下成功实现电催化合成氨，其装置如图所示(两电极均为惰性电极)。已知：催化剂不参与反应。（1）该电池工作时，能量的转化形式主要是由____能转化为_____能。（2）电极Q上的电极反应式为__________。（3）该电池工作时，每生成0.1molNH3，同时转移的电子的物质的量为_____mol，生成M的质量为______g。Ⅱ．催化剂的选择是合成氨的核心技术之一，使用催化剂1或催化剂2合成氨，产氨速率与温度的关系如图所示。（4）由图可知，相同温度下，活化能Ea1_______(填“>'或“<”)Ea2.（5）使用催化剂1或催化剂2时，合成氨的焓变△H1____(填“>”“<”或“=”)△H2，原因为___________。【答案】（1）①.电②.化学（2）4OH--4e-=2H2O+O2↑（3）①.0.3②.2.4（4）<（5）①.=②.催化剂只影响化学反应速率，不改变反应的焓变【解析】【小问1详析】由图可知该装置为电解池，实现电能转化为化学能；【小问2详析】右侧原料气中氮气在R电极上得电子生成氨气，可知R为阴极，则Q为阳极，溶液中氢氧根离子在阳极失电子生成氧气，电极方程式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；【小问3详析】R极发生反应：，每生成0.1molNH3，转移0.3mol电子；结合M电极反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑，转移0.3mol电子时M极生成0.075mol氧气，氧气质量为：0.075mol×32g/mol=2.4g；【小问4详析】由图可知，催化剂1对化学反应速率的加速作用大于催化剂2，而活化能越低小，反应速率越快，则催化剂1使活化能降低的更多，活化能Ea1小于活化能Ea2；【小问5详析】催化剂只影响化学反应速率，不改变反应的焓变，则△H1=△H2。16.氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业氧化锌(含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下：已知：①在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2.②不考虑操作过程中引起的质量损失。回答下列问题：（1）加稀硫酸酸浸时，常将工业ZnO粉碎，其目的是____________。（2）过滤时，主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____，其中玻璃棒的作用为_____________。（3）②发生反应的离子方程式有2H2O+2+3Mn2+=5MnO2↓+4H+和_______。（4）若④中产物仅为ZnCO3·xZn(OH)2，则发生反应的离子方程式为_________；取干燥后的滤饼ag，煅烧后可得到产品(ZnO)mg，则x等于_______(用含a、m的代数式表示)。（5）④形成的沉淀要水洗，检验沉淀是否洗涤干净的操作和现象是___________。【答案】（1）增大接触面积，加快酸浸速率，提高原料的利用率（2）①.漏斗②.搅拌和引流（3）7H2O++3Fe2+=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+（4）①.(x+1)Zn2++(x+1)+xH2O=ZnCO3·xZn(OH)2↓+xCO2↑②.（5）取少量水洗液于试管中，滴入1~2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净【解析】根据工业氧化锌所含成分，向工业氧化锌中加入稀硫酸，反应后溶液中所含金属阳离子是Zn2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+，调pH约为5，加入适量高锰酸钾溶液，根据问题(3)可知，利用高锰酸钾溶液的强氧化性，将Mn2+氧化成MnO2，以及将Fe2+转化成Fe(OH)3沉淀，过滤后，向滤液中加入Zn，将Ni2+转化成Ni单质，据此分析；【小问1详析】将工业ZnO粉碎的目的是增大工业ZnO与稀硫酸的接触面积，增加锌元素的浸出率或提高原料的利用率，故答案为增大接触面积，加快酸浸速率，提高原料的利用率；【小问2详析】过滤时，主要用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和(普通)漏斗；其中玻璃棒的作用是搅拌和引流；故答案为(普通)漏斗；搅拌和引流；【小问3详析】利用高锰酸钾溶液强氧化性，将Mn2+氧化成MnO2，以及将Fe2+转化成Fe(OH)3沉淀，便于除去锰元素和铁元素，发生离子方程式有2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+、2MnO+3Fe2++7H2O=5MnO2↓+5H++3Fe(OH)3↓；故答案为2MnO+3Fe2++7H2O=5MnO2↓+5H++3Fe(OH)3↓；【小问4详析】④中产物仅为ZnCO3·xZn(OH)2，滤液中含有Zn2+与碳酸钠反应，其离子方程式为(x+1)Zn2++(x+1)CO+xH2O=ZnCO3·xZn(OH)2↓+xCO2↑；根据锌元素守恒有：，解得x=；故答案为(x+1)Zn2++(x+1)CO+xH2O=ZnCO3·xZn(OH)2↓+xCO2↑；；【小问5详析】根据上述分析，沉淀洗涤液中含有SO，检查沉淀是否洗干净，需要检验溶液是否含有SO，具体操作是取少量水洗液于试管中，滴入1~2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净；故答案为取少量水洗液于试管中，滴入1~2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净。17.难溶物CuCl(白色)广泛应用于化工和印染等行业。某研究学习小组拟分解CuCl2·2H2O(绿色)制备CuCl，并进行相关探究。该小组用如图所示装置进行实验(加热及夹持装置已略去)。回答下列问题：（1）CuCl中铜元素的化合价为______价。（2）常温下，CuCl2·2H2O可溶于水；①CuCl2的水溶液呈______(“酸”“碱”或“中”)性，判断的理由为_________(用离子方程式表示)。②实验过程中，观察到装置Ⅲ中无水硫酸铜未变蓝，装置Ⅳ中红色布条逐渐褪色，可得出装置Ⅰ中反应后所得气体产物为_________(填化学式)。（3）装置Ⅲ中仪器a的名称为_______。（4）反应结束后，取agCuCl产品(杂质仅为CuCl2)，先加入足量FeCl3溶液使其完全反应(Fe3+被还原成Fe2+，不考虑其他反应)，再稀释到200mL。从中取出40.00mL，用cmol/LCe(SO4)2标准液滴定至终点(Ce4+被还原为Ce3+)；重复滴定三次，平均消耗标准液的体积为VmL(不考虑操作过程中的质量损失)。①Ce(SO4)2与FeCl2反应的离子方程式为__________。②产品中CuCl的质量分数为_______(用含a、c、V的代数式表示)。【答案】（1）+1（2）①.酸②.Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+③.Cl2（3）干燥管(或球形干燥管)（4）①.Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+②.【解析】热分解CuCl2•2H2O制备CuCl，为抑制水解，气体入口通入HCl气体，然后加热Ⅰ处试管，装置Ⅱ中浓硫酸为干燥产生的气体，装置Ⅲ中a为球形干燥管，a中无水硫酸铜变蓝，可知产生的气体中的水蒸气有没有除干净，且Ⅳ处湿润的红色布条褪色，可知发生CuCl2•2H2O2CuCl+Cl2↑+4H2O，Ⅴ中NaOH溶液吸收尾气，据此分析解题。【小问1详析】已知CuCl中Cl为-1价，根据化学式化合价代数和为0可知，CuCl中铜元素的化合价为+1价，故答案为：+1；【小问2详析】①CuCl2为强酸弱碱盐，故Cu2+发生水解使得溶液呈酸性，水解离子方程式为：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+，故答案为：酸；Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+；②由分析可知，实验过程中，观察到装置Ⅲ中无水硫酸铜未变蓝，装置Ⅳ中红色布条逐渐褪色，可得出装置Ⅰ中反应后所得的气体产物为Cl2，故答案为：Cl2；【小问3详析】由图干实验装载图可知，装置Ⅲ中仪器a的名称为球形干燥管，故答案为：球形干燥管；【小问4详析】①由图干信息可知，滴定过程中Ce4+被还原为Ce3+，根据氧化还原反应规律可知，Fe2+被氧化为Fe3+，根据氧化还原反应配平可得，Ce(SO4)2与FeCl2反应的离子方程式为：Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，故答案为：Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+；②根据电子得失守恒可得，n(Fe2+)×(3-2)=c×V×(4-3)×10-3，即n(Fe2+)=cV×10-3mol，再根据电子得失守恒，n(Fe3+)×(3-2)=n(CuCl)×(2-1)，得到n(CuCl)=cV×10-3mol，则n总(CuCl)=cV×10-3mol=5cV×10-3mol，即CuCl的质量分数为=，故答案为：。18.氨是重要的基础化工原料，以与为原料可以合成尿素。已知反应Ⅰ：；反应Ⅱ：。回答下列问题：（1）对于反应Ⅲ：；_____(用含、的代数式表示)，_____(用含、的代数式表示)。（2）时，向容积为的恒容密