江苏省常州高级中学2023-2024学年高一下学期期末检测化学试题

江苏省常州高级中学 2023～2024学年第二学期期末质量检查高一年级 化 学 试 卷 说明：1. 选择题的答案请全部填涂在答卷纸上，其它题目的答案请填写在答卷纸上。 2. 本卷总分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Ba-137 第Ⅰ卷 选择题（共39分） 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符合题意。 1. 很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就，具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是 A. 河姆渡出土陶灶 B. 兽首玛瑙杯 C.角形玉杯 D.铸客大铜鼎 2. 下列反应中既是氧化还原反应，能量变化情况又符合如图的是 A. 碳和水蒸气的反应 B. 氢气的燃烧反应 C. 氢氧化钠与稀盐酸的反应 D. NH4Cl和Ba(OH)2 • 8H2O的反应 3. 对于反应3A(g) + B(s)C(g) + 2D(g)在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A. v(A)=0.1mol·(L·s)-1 B. v(B)=6mol·(L·min)-1 C. v(C)=5mol·(L·min)-1 D. v(D)=8mol·(L·min)-1 4.实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是 甲 乙 丙 丁 A．用装置甲探究温度对反应速率的影响 B．用装置乙探究浓度对反应速率的影响 C．用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响 D．用装置丁探究铁的腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀 5. 一定条件下，在密闭容器中发生反应H2 + I22HI, 反应过程中的浓度变化如图所示．反应达到化学平衡状态时，有关描述正确的是 A．反应已停止 B．H2已反应消耗完 C．H2、I2、HI的浓度均不变 D．H2、I2、HI浓度一定相等 阅读下列资料，完成6～8题。 氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱等，液氨可以和金属钠反应产生H2。NH3中的一个H原子被—NH2代替可形成肼(N2H4)。N2H4的燃烧热为622 kJ·mol－1，有强还原性，可由尿素[CO(NH2)2]、NaClO和NaOH溶液一起反应制得。 6. 下列装置和原理能达到实验目的的是 A．制取NH3 B．测定反应热 C．测定化学反应速 D．该条件下铁发生了析氢腐蚀 7. 下列化学反应的表示正确的是 A. 金属钠和液氨反应：NH3＋Na===NaNH2＋H2↑ B. 过量氨水和SO2反应：SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O C. 尿素、NaClO、NaOH溶液制取N2H4的离子方程式： CO(NH2)2＋ClO－===CO2↑＋N2H4＋Cl－ D. 肼燃烧的热化学方程式：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－622 kJ·mol－1 8. 下列说法正确的是 A. 侯氏制碱的原理可表示为：饱和NaCl溶液 NaHCO3 B. 氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种 C. 由尿素、NaClO和NaOH溶液制N2H4时，应将NaClO溶液滴加到尿素溶液中 D. 浓氨水与浓硫酸靠近时会有白烟生成 9. 我国科研团队研制出“TM-LiH（TM表示过渡金属）”双催化剂体系，实现了氨的低温催化合成，原理示意如图： 下列分析不合理的是 A．状态I为N2吸附并发生解离，N ☰ N键发生断裂并吸收能量 B．状态Ⅲ反应的方程式为：2LiNH + 3H2 = 2LiH + 2NH3 C．“TM-LiH”能降低合成氨反应的ΔH D．合成NH3总反应的原子利用率是 10. 工业利用钒渣（主要成分为FeV2O4，杂质为Al2O3）制备V2O5的工艺流程如下： 已知：“焙烧”的产物之一为 NaVO3，有较强的氧化性。则下列说法正确的是 A．“焙烧”时，n(氧化剂)∶n(还原剂)＝4∶5 B．可以用盐酸代替硫酸“调pH” C．铝元素以Al2O3的形式而被除去 D．“沉钒”的离子方程式可表示为：NH + VO= NH4VO3↓ 11. 室温下，探究0.1 mol·L－1 NH4Fe(SO4)2溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A． 验证溶液中含有NH 向2 mL NH4Fe(SO4)2溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察试纸颜色变化 B． 溶液中是否含有Fe2＋ 向2 mL NH4Fe(SO4)2溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色变化 C． Fe3＋是否催化H2O2分解 向2mL5%的H2O2溶液中滴加几滴NH4Fe(SO4)2溶液，观察气泡产生情况 D． Fe3＋是否具有氧化性 向2 mL NH4Fe(SO4)2溶液中滴加几滴0.1 mol·L－1 KI溶液，再滴加淀粉溶液，观察溶液颜色变化 12.我国科学家研发了一种室温下可充电的Na—CO2电池，如题图所示。 放电时，Na2CO3与C均沉积在碳纳米管上。下列说法不正确 的是 A. 放电时，转移0.2mol电子，碳纳米管电极增重10.6g B. 放电时，电池的总反应为: 3CO2 + 4Na = 2Na2CO3 + C C. 充电时，阴极电极反应式为：Na+ + e—= Na D. 充电时，电源b极为正极，Na+向钠箔电极移动 13. 双极膜电渗析法固碳技术是将捕集的CO2转化为CaCO3而矿化封存，其工作原理如图。双极膜中间层中的H2O解离成H＋和OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是 A. 两个双极膜中间层中的H＋均向左侧迁移 B. 电解一段时间后，酸室中盐酸的浓度增大 C. 该技术中电解固碳总反应的离子方程式为: 2Ca2＋＋2CO2＋4H2O2CaCO3↓＋2H2↑＋O2↑＋4H＋ D. 若碱室中 比值增大，则有利于CO2的矿化封存 第Ⅱ卷 非选择题（共61分） 14. （13分）化学反应中的能量变化、化学反应进行的快慢和化学反应的限度，是研究物质间反应必须探索的问题。 （1）25℃，101kPa时，8.0gCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式：_______________________________________________________________。 （2）①水煤气中的CO和H2在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH2，一定温度下发生反应：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。测得CO和H2的转化率随时间变化如图-1所示。 从反应开始到6min，CO的平均反应速率为________；6min时， H2的转化率为______________。 ②下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是___________。（填字母） a．容器中混合气体的密度保持不变 b．容器中混合气体的总压强保持不变 c．容器中CH4的体积分数保持不变 d．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1molCH4 （3）甲烷燃料电池装置如图-2，电池总反应为。通入CH4一端电极反应式为：_________________________________；通入氧气的电极为电池的_________（填“正极”或“负极”），若通入0.1molCH4充分反应，计算用此燃料电池电解饱和食盐水，理论上得到氢气的体积（标准状况下）__________L。 15. （16分）氨的制备、应用及氨氮的去除是当前研究的重要课题。 （1）工业上以氮气和氢气为原料合成氨气。已知断开1molH-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH=_________ （2）电催化还原NO可制备NH3。NF是一种电极载体，分别以Ni2P/NF、Fe/NF、NF为阴极材料，电解含NO的中性溶液（电极材料与溶液不发生反应）。控制电压恒定、催化剂的面积为0.25 cm2，电解2小时后，不同电极上NH3的产率及NH3的选择性如题图3所示。 已知：NH3的产率＝ NH3的选择性＝ ①Ni2P/NF为电极电解NaNO2溶液2小时，消耗n(NO)总＝___________mol。 ②分别以Ni2P/NF、Fe/NF电极电解NaNO2溶液相同时间后，溶液中NO的浓度大小关系为： c(NO)Ni2P/NF＞c(NO)Fe/NF，其原因是 _______________________________________。 （3）电催化NO合成技术，能耗低、绿色环保，是化工行业关注的热点。某科研团队设计的Zn-NO电池装置及在不同电压下NH3的单位时间产量如图4所示， 已知：a.双极膜中H2O电离出的H+和OH−在电场作用下可以向两极迁移； b.法拉第效率= ×100% ①写出正极的电极反应式_____________________________________。 ②0.7V电压下连续放电10小时，外电路通过1.8×10-4mole-，则法拉第效率为__________。(保留两位小数) （4）氨的应用。以NH3和CO2为原料在一定温度和压强下合成尿素的反应分两步：Ⅰ. NH3和CO2生成NH2COONH4；Ⅱ. NH2COONH4分解生成CO(NH2)2。 反应过程中能量变化如图所示。 则总反应的__________kJ •mol-1 (用图中能量数据 表示)。 （5）氨氮的去除。已知，磷酸是一种弱酸，大多数磷酸盐难溶于水。现用0.01mol•L-1NH4H2PO4溶液模拟氨氮废水，以镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解，可将废水中的NH转化为MgNH4PO4沉淀而除去。调节溶液初始pH=7，氨氮去除率和溶液pH随时间的变化情况如图所示。电解时两极反应式分别为：Mg-2e-=Mg2+，2H2O+2e-=H2↑+2OH—。写出废水中生成MgNH4PO4沉淀的离子方程式：__________________________________。 16. （16分）工业及汽车尾气已成为城市空气的主要污染源，研究其反应机理对于环境治理有重要意义。 （1）硝酸厂尾气可以回收制备硝酸。已知： ①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)   ΔH1= -113.0 kJ/mol ②3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(g)+NO(g)   ΔH2= -138.0 kJ/mol 4NO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=4HNO3(g)   ΔH=___________kJ/mol。 （2）选择性催化还原（SCR）是目前应用最广泛的降低内燃机NOx排放技术，原理如图1所示： 图1 ①尿素SCR技术（路径a）。 已知：在H中发生尿素的热解与水解： 尿素受热分解：（异氰酸）； 异氰酸水解：HNCO + H2O = NH3 + CO2。 在发动机低负荷或低速空载时，柴油机排气的温度只有150℃或者更低，可造成的问题是_______ ___________________________________________________________________________________。 ②固态铵SCR（路径b）技术在机外加热铵盐产生氨气。在S中发生的反应为： ，每生成1molN2时，反应转移的电子数为_________________。 ③固态铵SCR技术相对于尿素SCR技术的优点是________________________________________。 （3）在贵金属催化剂表面进行CO还原NO也是去除氮氧化物的方法之一，反应机理如图2所示。 图2 ①生成N2的总反应为________________________________________________________________。 ②图中虚线框内CO还原NO转化为CO2反应机理可描述为_______________________________ __________________________________________________________________________________。 （4）含铈溶液可以处理大气中的氮氧化物，并可通过电解法再生。铈元素(Ce)常见的化合价有＋3价、＋4价。NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成等物质的量的NO、NO。可采用电解法将上述吸收液中等物质的量NO、NO转化为无毒物质，其原理如图所示。阴极的电极反应式为 。 17.（16分）高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效净水剂，而聚合硫酸铁是一种高效絮凝剂。 Ⅰ.某实验小组制备高铁酸钾并探究其性质。 已知：高铁酸钾是紫色固体，易溶于水，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性溶液中完全、快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 （1）制备K2FeO4(夹持装置略) ①装置B中所用试剂为______________。 ②装置C中得到紫色固体和溶液，装置C中发生的主要反应为______________________________ ___________________________________(写化学方程式)。 （2）探究K2FeO4的性质 ①将K2FeO4溶液滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象______(填“能”或“否”)证明酸性条件下FeO与MnO氧化性的强弱关系，请说明理由：__________________ _____________________________________________。 ②取装置C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否是K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，某同学设计了以下方案：取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。该方案并不完善，因为溶液变红的原因可能是_________________________________ __________________________________________________________________。 (用离子方程式表示) ③重新设计实验方案，证明是K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2：将装置C中混合物过滤，___________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (实验中必须使用的试剂：盐酸、KOH溶液、淀粉碘化钾试纸)。 Ⅱ.聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]的组成可通过下列实验测定： ①称取一定质量的聚合硫酸铁配成100.00 mL溶液A； ②准确量取20.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体11.65 g； ③准确量取20.00 mL溶液A，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并，配成250.00 mL溶液B； ④准确量取25.00 mL溶液B，用0.1000mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液8.00 mL。 (3)通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式_______(写出计算过程)。 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$参考答案和评分标准 1-5 DACBC 6-10 BBCCD 11-13DAD 14. （13 分） （1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.2kJ/mol （2 分） （2）① 0.05mol·L-1·min-1（2 分） 36% （2 分） ②bc（2 分） （4）CH4-8e-+10OH-= 2 3 CO − +7H2O（2 分） 正极（1 分） 8.96L（2 分） 15.（16 分） （1） -92kJ/mol（2 分） （2）①1/ 7（3 分） ②NO－2在 Fe/NF 电极放电过程中转化为其他含氮物质，（1 分）且转化速率 大 （1 分） （3）①. NO+5H++5e-=NH3+H2O（2 分） ②. 63.40%（2 分） （4） 3 4E E− + E1 -E2 （2 分） （5） 2 4 2 4 4 4 2Mg 2OH NH H PO MgNH PO 2H O + − + −+ + + =  + （3 分 ） 16. （16 分） （1）-389 kJ •mol-1（2 分） （2）①发动机低温排气时，尿素无法分解， xNO 转化效率低；同时未分解的尿 素水溶液随尾气排放到大气中造成二次污染。（2 分） ②3mol （2 分） ③通过电加热器直接加热铵盐产生氨气，不受发动机排气温度限制（2 分） （2）① 2 22NO 2CO N 2CO+ + 贵金属 （2 分） ②NO 被吸附在贵金属的表面，同时发生键的解离，断裂为氮原子和氧原子。被 贵金属吸附过来的CO结合氧原子转化为 2CO （3 分） 23 2 2NO +NO +8e +1 =0H N 5H O − − − +  + （3 分） 17. （16 分） （1）①饱和食盐水（1 分） ②3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O （3 分） （2）①能，（1 分）FeO2－4 在过量酸的作用下完全转化为 Fe3 ＋，溶液浅紫色一定 是 MnO－4的颜色（2 分） ② 4FeO 2－4 ＋ 20H ＋ ===4Fe3 ＋＋ 3O2↑ ＋ 10H2O （ 2 分）、 Fe3 ＋＋ 3SCN － ===Fe(SCN)3；（1 分） 将所得固体用 KOH 溶液充分洗涤，再用 KOH 溶液将少量固体溶解，得到 紫色溶液，（1 分）向溶液中滴加盐酸，产生黄绿色气体，使湿润的淀粉碘化钾试 纸变蓝（1 分） （3） 根据 S 原子守恒，n( 2 4SO − )=n(BaSO4)= 11.65g 233g/mol =0.05mol；（1 分） 根据得失电子守恒 5Fe3+——5Fe2+—— 4MnO − 得， n(Fe3+)=5n( 4MnO − )=5×0.1000mol/L×8.00×10-3L× 250mL 25mL =0.0400mol，（1 分） 根据电荷守恒 n(OH-)=3n(Fe3+)-2n( 2 4SO − )=3×0.0400mol-2×0.0500mol=0.0200mol（1 分） n(Fe3+) : n(OH-) : n( 2 4SO − )=0.0400mol : 0.0200mol : 0.0500mol=4 : 2 : 5， 故化学式为 Fe4(OH)2(SO4)5。（1 分） （共 4 分）