江苏省南京市金陵中学2023-2024学年高二上学期期初学情调研化学试卷

高二年级第一学期期初学情调研 化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Fe-56 一、单项选择题：共17题，每题3分，共51分。每题只有一个选项最符合题意。 1．“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法不正确的是（　　） A．CO2分子的结构式为O==C==O B．CO2可被催化氧化为甲酸（HCOOH） C．CO2是侯氏制碱法的原料 D．CO2晶体可用于人工增雨 2．我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　） A．11.2LCO2含氧原子数目为NA B．每生成2.8gN2转移电子数目为1.2NA C．1molKNO3晶体中含离子数目为NA D．1L0.1mol•L﹣1K2S溶液中含S2﹣数目为0.1NA 3．下列有关电极方程式或离子方程式不正确的是（　　） A．铅酸蓄电池放电时的正极反应：PbO2+4H++2e﹣=Pb2++2H2O B．钢铁在近中性条件下腐蚀时的正极反应：2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣ C．TiCl4加入水中：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O↓+4H++4Cl﹣ D．K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中：K++Fe2++[Fe(CN)6]3﹣=KFe[Fe(CN)6]↓ 4．若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图所示的探究实验（a～d均为浸有相应试液的棉花），下列分析不正确的是（　　） A．Cu与浓硫酸反应，体现H2SO4的氧化性和酸性 B．a处变红，可初步说明SO2是酸性氧化物 C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D．试管底部出现白色固体，说明浓硫酸吸水性强于硫酸铜 5．一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2﹣与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是（　　） A．原子半径大小为Y＞X＞W B．YX的水化物具有两性 C．该矿物的化学式为YWX3 D．W单质只有4种同素异形体 阅读下列材料，完成6﹣9题：在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)＝2NO2(g) ΔH＝﹣116.4 kJ•mol﹣1 根据实验现象，化学家提出了由三步构成的该反应的历程：①2NO=N2O2（快）②N2O2=2NO（快）③N2O2+O2＝2NO2（慢），整个反应的速率由第③步决定，常被称为决速步。 反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)⋅c(O2), v正=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2),k正、k逆为速率常数，受温度影响。大气中过量的NOx和水体中过量的NH4+、NO2﹣、NO3﹣均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的NO2﹣、NO3﹣转化为N2。 6．下列说法不正确的是（　　） A．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3(稀)NONO2 B．工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3 C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO+2CON2+2CO2 D．实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 7．对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列说法正确的是（　　） A．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0 B．反应历程中的①、②为基元反应，③不是基元反应 C．使用高效催化剂不能降低该反应的焓变 D．N2O2为该反应的催化剂 8．温度为T1时，在两个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。下列说法正确的是（　　） 容器编号 物质的起始浓度（mol•L﹣1） 物质的平衡浓度（mol•L﹣1） c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.3 0.5 0.2 A．该反应的平衡常数为 B．当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2＞T1 C．达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比为4:5 D．达平衡时，容器II中比容器I中的大 9．科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e﹣的转移（如a、b和c），能将海洋中的转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．过程Ⅰ中发生氧化反应 B．过程Ⅱ的反应为2NO+=5N2H4+2H2O+8H+ C．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为+=N2↑+2H2O D．a和b中转移的e﹣数目相等 10．根据实验操作及现象，下列结论中正确的是（　　） 选项 实验操作及现象 结论 A 取一定量Na2SO3样品，溶解后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。加入浓HNO3，仍有沉淀 此样品中含有 B 向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，溶液中有气泡产生 FeSO4能催化H2O2分解 C 将银和AgNO3溶液与铜和Na2SO4溶液组成原电池。连通后银表面有银白色金属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝 Cu的金属性比Ag强 D 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 11.一种制备Cu2O的工艺路线如图所示，反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间，反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。 常温下，H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.410-2，Ka2=6.010-8。下列说法正确的是（　　） A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 B．溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体Ⅰ C．低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3被氧化 D．若Cu2O产量不变，参与反应Ⅲ的X与CuSO4物质的量之比增大时，需补加NaOH的量增多 12．回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下页所示。下列说法不正确的是（　　） A．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2 B．装置a中溶液中：c(Na+)>c()>c()>c() C．装置b中的阴极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH D．装置b中的总反应为CO2+H2OHCOOH+ 13．一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a点条件下能生成AgCl沉淀，也不能生成Ag2CrO4沉淀 B．b点时，c(Cl﹣)＝c()，Ksp(AgCl)＝Ksp(Ag2CrO4) C．Ag2CrO4+2Cl﹣2AgCl的平衡常数K＝107.9 D．向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol•L﹣1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀 14．催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R（g）P（g）。反应历程（如图）中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是（　　） A．反应达平衡时，降低温度，R的浓度减小 B．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 C．使用Ⅰ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅱ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 15．常温下，用浓度为0.0200mol•L﹣1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.0200mol•L﹣1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随η（η）的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（　　） A．Ka(CH3COOH)约为10﹣3.38 B．点a：c(Na+)＝c(Cl﹣)＝c(CH3COOH)+c(CH3COO﹣) C．点b：c(CH3COOH)＜c(CH3COO﹣) D．水的电离程度：a＜b＜c＜d 16．利用平衡移动原理，分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。 已知：i.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。 ii.图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)•c2(OH﹣)＝Ksp[Mg(OH)2]；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)•c()＝Ksp(MgCO3)[注：起始c(Na2CO3)＝0.1mol•L﹣1，不同pH下c()由图1得到]。 下列说法不正确的是（　　） A．由图1，pH＝10.25，c()＝c() B．由图2，初始状态pH＝10、lg[c(Mg2+)]＝﹣5，有白色沉淀生成 C．由图2，初始状态pH＝9、lg[c(Mg2+)]＝﹣2，平衡后溶液中存在 c(H2CO3)+c()+c()＝0.1mol•L﹣1 D．由图1和图2，初始状态pH＝8、lg[c(Mg2+)]＝﹣1，发生反应： Mg2++2=MgCO3↓+CO2↑+H2O 17．二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) ΔH＝﹣164.7kJ•mol﹣1 CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH＝41.2kJ•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。CH4的选择性可表示为100%。下列说法正确的是（　　） A．反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变ΔH＝﹣205.9kJ•mol﹣1 B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低 C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530℃ 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49分 18．（19分）铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣（主要成分为FeSO4•H2O，含少量.TiOSO4和不溶物）制备铁黄的过程如下： 资料： I.0.1mol/L Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH＝6.3，完全沉淀时pH＝8.3 II.0.1mol/L Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH＝1.5，完全沉淀时pH＝2.8 III.TiOSO4+(x+1)H2OTiO2•xH2O↓+H2SO4 （1）纯化 ①加入过量铁粉的目的是 　 　。 ②充分反应后，分离混合物的方法是 　 　。 （2）制备晶种 为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。制备过程及现象是： 向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化（如图）。 2 产生白色沉淀的离子方程式是 　 　。 ②产生白色沉淀后的pH低于资料I中的6.3。 原因是：沉淀生成后c(Fe2+) 　 　0.1mol/L（填“＞”“＝”或“＜”）。 ③0﹣t1时段，pH几乎不变，结合离子方程式解释原因：　 　。 ④t1﹣t2时段，pH明显降低。结合离子方程式解释原因：　 　。 ⑤pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且c(Fe2+ )降低量大于c(Fe3+ ）增加量。 结合离子方程式说明原因：　 　。 （3）产品纯度测定 铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。 向w g铁黄产品中加入c1mol•L﹣1H2SO4标准溶液V1mL，加热充分溶解，杂质不溶，过来，得溶液b；向溶液b中加入草酸钠（Na2C2O4）溶液，得溶液C；向溶液C中滴加几滴酚酞，用c2mol•L﹣1NaOH标准溶液滴定，消耗NaOH标准溶液V2mL。 资料：Fe3++3=Fe(C2O4)33﹣，Fe(C2O4)33﹣不与稀碱液反应。 ①铁黄产品主要成分和H2SO4反应的离子方程式为 　。 ②铁黄的纯度为 　。 ③Na2C2O4过量，会使测定结果 　（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 19．（17分）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注，由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如图： 已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10﹣39，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10﹣33，Ksp[Ni(OH)2]＝5.5×10﹣16。 回答下列问题： （1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 　 　。为提高溶矿速率，可采取的措施 　 　（举1例）。 （2）加入少量MnO2的作用是 　 （用离子方程式表示）。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是 　 　。 （3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH＝4，此时c(Fe3+)＝　 　mol•L﹣1；用石灰乳调节至pH≈7的步骤中，除去的金属离子是 　 　。 （4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有 　 　。 （5）在电解槽中，阳极的电极反应式为 　 　。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断加入 　 　。电解废液可在反应器中循环利用。 （6）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 　 　。 20.（13分）一定条件下，水气变换反应CO+H2O⇌CO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ.HCOOH⇌CO+H2O（快） Ⅱ.HCOOH⇌CO2+H2（慢） 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。 回答（1）~（3）问题： （1）一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2，则该条件下水气变换反应的焓变ΔH＝ 　 　（用含ΔH1、ΔH2的代数式表示）。 （2）反应Ⅰ正反应速率方程为：v＝kc(H+)•c(HCOOH)，k为反应速率常数。某温度下，HCOOH电离平衡常数为Ka=1.6×10﹣4，当HCOOH平衡浓度为0.1mol•L﹣1时，H+浓度为 　mol•L﹣1，此时反应Ⅰ正反应速率v＝　 　mol•L﹣1•h﹣1（用含k的代数式表示）。 （3）T温度下，在密封石英管内完全充满1.0mol•L﹣1HCOOH水溶液，使HCOOH分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示（忽略碳元素的其他存在形式）。t1时刻测得CO、CO2的浓度分别为0.70mol•L﹣1、0.16mol•L﹣1，此时CO达到峰值，反应Ⅰ达到化学平衡状态，反应Ⅰ的平衡常数为 　；此后，随着c(CO2)逐渐增大，c(CO)逐渐减少，结合反应Ⅰ、Ⅱ说明原因： 　。 相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有0.10mol•L﹣1盐酸，则图1所示点a、b、c、d中，CO的浓度峰值点可能是 　 　（填标号）。与不用盐酸相比，CO达浓度峰值时，CO2浓度 　 　（填“增大”“减小”或”不变”），的值 　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。 图1 图2 用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH（不考虑副反应） CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0 （4）某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为a mol•L﹣1和3a mol•L﹣1，反应平衡时，CH3OH的产率为b,该温度下反应平衡常数的值为 　。 （5）恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1:3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。 ①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为 　。 ②P点甲醇产率高于T点的原因为 　。 ③根据图2，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为 　℃。 学科网（北京）股份有限公司 $$