江苏省南京市某校2023-2024学年高一下学期期末学情调研化学试卷

2023—2024学年度第二学期期末学情调研试卷 高一化学 本卷调研时间：75分钟 总分：100分 可能用到的相对原子质量： H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39 V-51 Fe-56 Ti -48 Co -59 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于纳米管说法不正确的是 A. 具有导电、熔点高等特点 B. 纳米管是一种新型有机纳米材料 C. 纳米管可以由石墨烯在特定条件下卷曲而成 D. 纳米管孔径较大，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性 2．在一定条件下，将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g).。2min末该反应达到平衡，生成0.8mol D，并测得C的浓度为0.2mol·L-1。下列判断不正确的是 A．x=1 B．2min内D的反应速率为0.3mol·L-1min-1 C．A的转化率为40% D．若混合气体的平均相对分子质量不变则表明该反应达到平衡状态 3．铁制文物在潮湿环境中，会受到严重的腐蚀。明代的三宝公铁矛出土时的外观如图。下列说法正确的是 A．铁矛主要发生化学腐蚀 B．铁矛被腐蚀时会吸收能量 C．铁矛被腐蚀时，Fe - 3e—=Fe3+ D．将铁制文物放在干燥处，可延缓腐蚀 4. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是O2 Cu A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3(稀) NO NO2 硫酸 O2 B. 工业制硫酸中发生的主要反应：FeS2 SO2 SO3 H2SO4高温 催化剂 高温 O2 C. 侯氏制碱法主要反应：饱和氯化钠溶液 NaHCO3 Na2CO3H2O O2 △ NH3、CO2 D. 工业制硝酸过程中的物质转化：N2 NO HNO3 5. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的 A. A B. B C. C D. D 阅读下列材料，完成6-8题： 氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素，H原子核外仅有一个电子，使得H既可以形成H+又可以形成H—，还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(g)反应生成1molH2和1molCO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCO3－在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO－。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。 6.以下关于元素及其化合物的组成与性质表述不正确的是 A. 、、都属于氢元素 B. NH3的电子式： C. H2O2分子中的化学键均为极性共价键 D. CaH2是离子化合物 7.下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A. H2具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料 B. 氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂 C.H2O分子之间形成氢键，H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高 D. NH3分子能形成分子间氢键，NH3具有还原性 8.下列化学反应表示正确的是催化剂 A. HCO3-催化加氢生成HCOO－的反应：HCO3－ + H2 HCOO－ +H2O B. 水煤气法制氢：C(g) + H2O(g) = H2(g) + CO(g) △H=—1313kJ·mol-1 C. 电解水制氢的阳极反应：2H2O - 2e- = H2↑ + 2OH－ D. CaH2与水反应：CaH2 ＋2H2O = Ca(OH)2＋H2↑ 9．常温下，用0.10mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.10mol·L-1NH3·H2O溶液，所得溶液的pH、NH4+和NH3·H2O的物质的量分数(x)与滴加盐酸体积的关系如图所示。 下列说法正确的是 A．曲线②代表x(NH3·H2O) B．当溶液显中性时，滴入盐酸的体积小于25.00mL C．0.10mol·L-1NH3·H2O溶液pH值为13 D．的电离常数约为1×10-9.26 10. 金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g) = CS2(g)＋4H2(g)，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是 A. 该反应的△S<0 B. 该反应的平衡常数 C. 该反应中每消耗1molH2S，转移电子的数目约为2×6.02×10-23 D. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 11. 室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用不同浓度、等体积的H2O2溶液分别于同浓度同体积的Na2SO3溶液反应，观察现象 探究浓度对反应速率的影响 B 向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 具有漂白性 C 向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2的强 D 用pH计测量同浓度醋酸、盐酸溶液的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质 A. A B. B C. C D. D 12．微生物脱盐池的极上加入了呼吸细菌，工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．工作时，极发生氧化反应，电子从a极流向b极 B．若有机物为C6H6O，则极的电极反应式为C6H6O - 28e－＋11H2O = 6CO2↑＋28H+ C．在标准状况下，b极上消耗11.2L气体，则通过M膜的离子的物质的量为2mol D．N膜为阳离子交换膜，M膜为阴离子交换膜 13. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)＋4H2(g) = CH4(g)＋2H2O(g) △H= -164.7 kJ·mol-1 CO2(g)＋H2(g) = CO(g)＋H2O(g) △H= 41.2 kJ·mol-1 在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2) : n起始(H2)=1:4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法不正确的是 A. 反应2CO(g)＋2H2(g) = CO2(g)＋CH4(g)的 焓变△H=-247.1kJ·mol-1 B. 的平衡选择性随着温度的升高而增加 C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350~400℃ D. 450℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值 二、非选择题：共4题，共61分。 14．（13分）以废旧锂离子电池正极材料(主要成分为镍钴锰酸锂，还有少量镁铝合金和含铁化合物)为原料，回收、、的过程可表示为： (1)“酸浸”时，三价镍、三价钴、四价锰转化为Ni2+、CO2+、Mn2+进入溶液，则在该过程中H2O2是 (填“氧化剂”或“还原剂”)。保持其他条件相同，搅拌相同时间，测得60℃时镍、钴、锰的浸出率最大：温度不能过高的原因可能是 。 (2)“过滤”时所用到的玻璃仪器有烧杯、 。 (3)“除铁”时加入NaOH溶液控制溶液的pH为1.5~1.8，则Fe3+转化为黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]沉淀的离子方程式是 。 (4)回收液可用于合成锂离子电池正极材料，合成前需测定其中Co2+等离子的浓度。 测定原理：用过量标准K3[Fe(CN)6]溶液氧化经预处理的回收液样品中的Co2+，再用标准CoSO4溶液滴定过量的K3[Fe(CN)6]溶液。反应方程式为：Co2+＋[Fe(CN)6]3- = Co3+＋[Fe(CN)6]4-。 测定过程：取预处理后的回收液样品20.00mL，向其中加入：20.00mL0.0520mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液，充分反应；再用0.0500mol·L-1CoSO4溶液滴定反应后的溶液，消耗CoSO4溶液12.00mL。 计算预处理后的回收液样品中Co2+的物质的量浓度 。(写出计算过程) 15. (15分）硫代硫酸钠（Na2S2O3）是化学实验室中常用的分析试剂，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境中易分解为S和SO2。五水合硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗称大苏打，主要用作照相业定影剂。该晶体于40~45°C熔化，48°C分解；易溶于水，不溶于乙醇，实验室常将SO2通入Na2S和Na2CO3的物质的量之比为2∶1的混合溶液中制备Na2S2O3，某实验小组设计如下装置： (1)硫代硫酸钠对于鱼类的毒性极低，因此可用以除去自来水中的氯气，在水产养殖上被广泛的应用，该反应的离子方程式为 。 (2)Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是 。 (3)写出装置Ⅱ中发生反应的化学方程式 。 (4)装置Ⅱ所得溶液经过结晶等操作获得的Na2S2O3晶体中含有少量Na2SO4，检验其中含有Na2SO4的实验操作是： 。 (5)当装置Ⅱ中的pH约为7时，应关闭分液漏斗的活塞，否则产率下降，原因是 。 (6)从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3·5H2O的步骤为操作② 操作③ 操作① 粗晶体 滤液 向反应混合液加活性炭脱色 为减少产品的损失，操作①为趁热过滤；操作②是蒸发浓缩、_____；操作③是抽滤、洗涤、干燥，洗涤时为了减少产物的损失用的试剂可以是_____(填字母)。 A、冷水 B、热水 C、乙醇 D、硫酸溶液 16.（16分） 二氧化硫是一种重要的化工原料，主要用于生产硫酸、亚硫酸盐等。请回答： （1）已知是工业制硫酸的关键反应。右图为不同温度（T1、T2）下SO2的转化率随时间的变化曲线。 ①T1________T2（填“>”“<”或“=”）；该反应为________（填“放”或“吸”）热反应。 ②下表为一定温度和压强下，4种投料比[n(SO2):n(O2)]分别为1:9、4:15、6:13和3:5时SO2的平衡转化率 投料比 a b c d SO2平衡转化率/% 97.1 92.8 89.8 80.0 ⅰ.c对应的投料比为________。 ⅱ.投料比为3:5时，平衡混合气体中SO3体积分数为________(保留三位有效数字）。 （2） 钠碱循环法吸收硫酸厂尾气中的SO2并将其转化为硫酸的工艺如下： ①吸收池中发生反应离子方程式是 。 ②电解池的构造示意图如下： ⅰ.在图中Na+和的移动方向为：Na+移向 区，移向 区。 ⅱ.请结合生成H2SO4的电极反应式说明c区除得到浓的硫酸外，还会得到________(填物质名称）。 17．（17分）减少NOx、CO2的排放，实现资源化利用是化学工作者研究的重要课题。 （1）尿素水解生成的NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，且为可逆过程。反应过程与能量关系如图1，在以Fe2O3为主的催化剂表面可能发生的反应过程如图2。 ①NH3催化还原NO为 (填“放热”“吸热”)反应。 ②上述脱硝的总反应化学方程式为： 。 （2）电厂烟气脱氮的反应为：4NH3(g)＋6NO(g)⇌5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＜0，现向某2L密闭容器中分别投入一定量的NH3和2.0×10－4molNO发生以上反应。其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂的作用下，反应1min时NO的转化率与温度的关系如图3。 ①在催化剂甲的作用下，温度高于210℃小于300℃时，NO转化率降低的可能原因是 。 ②100—300℃区间，0~1min内，使用甲催化剂时NO的最高平均速率为 。 （3）工业以NH3和CO2为原料合成尿素。液相中，合成尿素的热化学方程式为：2NH3(l)＋CO2(l) ⇌H2O(l)＋CO(NH2)2(l) ΔH＜0，在液相中，CO2的平衡转化率与温度、初始氨碳比(用L表示，L = )、初始水碳比(用W表示，W = )关系如图4。 ①曲线A、B中， (填“A”或“B”)的W较小。 ②对于液相反应，常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)代替平衡浓度来计算平衡常数(记作Kx)。195°C时，2NH3(l) + CO2(l)⇌H2O(l) + CO(NH2)2(l)的Kx的值为 。 （4）尿素[CO(NH2)2]溶液可吸收含SO2、NO烟气中的SO2，其反应为SO2+CO(NH2)2+2H2O= (NH4)2SO3+CO2。若吸收烟气时同时通入少量ClO2，可同时实现脱硫、脱硝。 脱硝的反应分为两步。第一步：5NO+2ClO2+H2O=5NO2+2HCl。第二步：NO2和CO(NH2)2反应生成N2和CO2。将含SO2、NO烟气以一定的流速通过10%的CO(NH2)2溶液，其他条件相同，不通ClO2和通少量C1O2时SO2的去除率如题右图所示。通少量ClO2时SO2的去除率较低的原因是 。 高一化学 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$2023一2024学年度第二学期期末学情调研试卷答案 高一化学 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题 意。 2 5 10 12 13 B B D D C A B A B 二、非选择题：共4题，共61分。 14.(13分) (I)还原剂。 2分 温度高于60℃时，H,0,分解反应速率较快· 2分 (2)漏斗、玻璃棒… …2分 (3)Na+3Fe+2s0+6H,0=Nafe,S0,,(0H,+6H' ……3分 (4)0.0220mol-L(总计4分) K,Fe(CN)6总物质的量：0.0510molL×20.00mL×103=1.04×10mol…1分 与CoSO4溶液反应的K,Fe(CN)6J:0.0500molL×12.00mL×103=6.00×104mol…1分 与样品反应的K:Fe(CN)w:1.04×103mol-6.00×10mol=4.40×104mol…1分 cCo2)=4.4x10 =0.022molL. 1分 0.02 15.(15分) （1)S2O32-十4C2十5H20=10Ht+2SO42-十8C-…2 分 (2)除去水中溶解的氧气，防止NazS、N2S2O3被氧化…2分 (3)4SO2+2Na2S+Na2C03=3Na2S2O3tCO2…2分 (4)取少量晶体于试管中加水溶解，向试管中滴加足量稀盐酸溶液酸化，无明显现象后滴 加BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则晶体中含有N2SO43分 (5)若通入SO2过量会导致溶液呈酸性，从而导致产物Na2S2O3分解…2 分 (6)冷却结晶…… 2分 …2分 16.(16分) （1)①.>小2分 放热…… ……2分 ②6：13 …2分 353%4… 2分 (2)① S02+S0+H,0=2HS0 2分 ②a… …2分 2分 二氧化硫 …2分 17.(17分) (1)①放热… ②4NH+4N0+O2=4N2+6H,0 …2分 (没有配平扣1分) (2)①催化剂活性降低 …2分 ②6.0×l0-5mol/Lmin……2 分 (数据与单位给1分) (2)①A… ……2分 ②325… 2分 (4)C1O2与NO反应生成HC1和NO2,溶液的酸性增强，SO2的溶解度减小；NO2消耗尿 素，使得与SO2反应的尿素减少…………3分