上海市南模中学2024-2025学年高一下学期期末考试化学试题

2024学年第二学期南模中学高一年级期末考试 化学学科等级考 (本次考试时间60分钟，满分100分；命题人：闲烨明，审题人：张国华) 考生注意： 1.本考试设试卷和答题纸两部分，所有答题必须涂或写在答题纸上； 2,容题前，考生务必在答题纸上将学校、姓名及考生号填写清楚，并在规定的区域填涂相 关信息。答题时客观题用2B铅笔涂写，主观题用黑色水笔填写； 3.客观题中，标注“不定项”的试题，每小题有12个正确选项，只有1个正确选项的，多 逸不给分，有2个正确逸项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题， 每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：H-1C-12O16 一、元素周期律（本题共25分)） 下图是无素周期表的一部分，表中所列的①一⑨分别代表一种元素。 ① ②③ ④⑤ ⑥⑦ ⑧⑨ As 1.元素⑦在周期表中的位置为 2.元素③原子的最外层电子排布式为 3.比较元素②与⑧的非金属性强弱（用化学方程式表示）： 4.下列有关As的说法错误的是 (不定项) A.在化合物中最高正化合价为+5 B.简单氢化物的化学式为AsH C.最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸强~D.单质在常温下是气体 5.元素①②组成的某种化合物可将碱性废水中的CN(C元素为+2价)氧化，生成碳酸盐 和氨气，相应反应的离子方程式为 6.比较元素4⊙⑧的金属性强弱： (1)取一支试管，加入2mL1 mol-L-MgS(04溶液，再取一支试管，加入2mL0.5molL Al(SO4溶液；向两支试管中分别逐滴加入2molL'NaOH溶液，都产生了白色沉淀。 由此可以得出的结论是： (②)为了更完整地比较出三种元素的金属性强弱，还需要补充的实验： (写 明必要的实验步骤、现象以及结论) 第1页共8页 7.工业上，用焦炭在高温条件下还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅： (1)请写出得到少量粗硅的化学反应方程式： ,该反应是否（选 填A表示“是”或B表示“否”)可以证明碳元素的非金属性强于硅元素。 (2)为验证硅酸(H2SiO)与碳酸的酸性强弱，某实验小组设计了实验装 置如图，B中盛放CCO,固体，A中盛放盐酸，C中盛放硅酸钠溶液， 实验老师指出该实验装置有一处缺陷，请你更正： 8.比较元素③和©形成的简单氢化物的稳定性，并用共价键的相关知识 进行解释： 二、碳酸亚铁晶体制备（本题共20分） 碳酸亚铁品体(FCOH,O):白色固体，难溶于水，可用作阻燃剂，补血剂等。某兴 趣小组探究FCO的制取，进行如下实脸： 试剂 实验 现象 胶头滴管 试管 0.8 mol-L-1 I mol-L-1 实验1：产生白色沉淀并迅速变为灰绿色， FeSO,溶液 NazCO3溶液 5min后出现明显的红福色沉淀。 I 0.8 mol-L-! I mol-L-1 实验2：产生白色沉淀及少量气泡，2mn FeSO4落液 NaHCO3溶液 后出现明显的灰绿色 1.甲同学认为相同浓度时溶液碱性：NazCO溶液 NaHCO,溶液（选填A表示“大 于”，B表示“等于”或C表示“小于”)，因此实验l白色沉淀中有更多的F(OHh。 2.请补充甲同学认为白色沉淀最终出现明显红褐色的原因： (用化学 方程式说明)。 3.实验2产生白色沉淀的原因之一可用如下反应表示，请补全反应： Fe2++ =FeC03Hz0↓+ 请运用平衡移动的原理解释实验2中产生少量气泡的原因： 查阅资料：①碳酸亚铁千燥品在空气中稳定，湿品在空气中缓慢氧化为F(OD。 ②澳静香草酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围如下表： pH范图 <6.0 6.0-7.6 >7.6 溶液颜色 黄 浅绿 蓝 学习小组改进了实验装置，如下图所示： 第2页共8页 0.8 mol/L 活米K feSO,溶液 石灰石 盐酸 试剂a H.O ImoVL NaHCO,溶液 23滴溴降香草酚蓝 4.试剂a是 5.打开活塞K,依据 现象，判断三颈烧瓶中溶液呈中性，关闭活塞K。 滴加FSO,溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3.H2O晶体，装瓶贴标 签保存。 6.乙同学忘记关闭活塞K,则FeCO:-H20产率 (选填A表示“偏高”，B表 示“偏低”或C表示“等于”）。 7.装置D的作用是： 8.一年后，标签为F©COHO的试剂瓶中试剂呈茶色，丙同学为检验试剂是否完全变质， 取少量样品于试管中，加足量稀硫酸充分溶解， (请补充完整操作、现 象、结论)。 三、弱电解质（本题共18分) 弱电解质有许多，如：酷酸、碳酸、氢赢酸、一水合氯、氢氧化铝、直氧化纲等。25℃ 时， 酷酸、碳酸、氨象酸的电离平衡常数如下表： 化学式 CHCOOH H2CO HCN 电离平衡常数 K,=L.8×10 K:=4.3x107K2=5.6x10 K,=6.2×10-0 1.25C时，pH相等的三种溶液①CHCOONa溶液、②NaCO,溶液、③NaCN溶液，浓度 由大到小的顺序为」 A.①②③ B.①③② C.③②① D、②③① 2.25C时，向NaCN溶液中通入少量C02,反应的离子方程式为 3.将浓度为0.2molL的HCN与0.1 mol-L-I NaOH溶液等体积混合，充分反应后混合溶液 中cH)】 c(OH-)选填A表示“大于”、B表示“等于”或C表示“小于”)， 结合所学知识与必要数据，解释原因： 第3页共8页 4.用蒸编水稀释0.10moL的醋酸，下列各式表示的数值随水景的增加而增大的是。 c(CH,COOH) c(CH,COO- c(H") c(H A. c(H) B C. e(CH,COOH) 0. K cOH】 用0.1000moL1Na0H分别滴定25.00mL0.1000molL盐酸和25.00mL0.1000 moL1醋酸，浦定过程中pH变化曲线如下图所示： 140 4 120 20 100 00 60 4 20 10 09.5010130300250300350400450500 0030100502025000500050奶0 OH常液的体视mL C饼溶液养体mL 5.滴定前三种溶液中水的电离程度的大小关系为(A表示“0.1000molL1NaOH”、 B表示“25.00mL0.1000moL盐酸”、C表示“25.00mL0.1000molL醋酸”)。 A.A>B>C B.A=B<C C.A=B>C D.A<B<C 6.由图中数据可判断滴定盐酸的pH变化曲线为图2，判断的理由如下（答出2点）： i.起始未滴加NaOH溶液时， i 7.室温下，向mLc1moL!的NaOH溶液中逐滴加入c2molL的醋酸至溶液恰好呈中 性，消耗醋酸2L,计算此时醋酸的电离常数K= (用含本题中字 母的式子表示)。 四、低碳烷烃脱氢（本题共19分） 低碳烷烃脱氨制低碳烯烃对有效利用化石能源有重要意义。 I乙烷脱氢制乙烯 主反应：C2H6(g)→C2H4(g)+H(g) △H>0 副反应：2C2H6(g)=C2H4(g+2CH4(g)△H>0 C2H6(g)=2C(s)+3H(g) △H>0 1.恒容条件下，有利于提高CH6平衡转化率的措施是 A.高温 B.高压 C.原料气中掺入H D.原料气中掺入N2 第4页共8页 2.以CH6和N2的混合气体为起始投料0N2不参与反应)，保持混合气体总物质的量不变， 在恒容的容器中对主反应进行研究，下列说法正确的是 。(不定项) A.升高温度，正、逆反应速率同时增大 B,CH、CH和H的物质的量相等时，反应达到平衡状态 C,增加起始投料时CH6的体积分数，单位体积的活化分子数增加 D.增加起始投料时CH6的体积分数，CH6平衡转化率增大 3.在800℃、恒容条件下加入1 mol C2H6进行脱氢反应，若测得平衡体系中气体有0.3mo1 CH6、0.6 mol C2H4、0.1 mol CH和x mol H2,且此时压强为170kPa,则x=_mol, 主反应平衡常数K,=」 kPa(以分压表示，分压=总压x物质的量分数)。 Ⅱ乙烷裂解 乙烷裂解中各基元反应及对应活化能如下表： 反应类型反应 活化能E/kJ-mo i CHCH3-CH2CH+H 451 链引发 ii CHCH→CH+CH 417 曲H+CHCH→H+·CHCH 47 链传递 iy·CH3+CHCH3→CH4+·CH2CH 54 V·CHCH3+CH2CH2+·H 181 iH+H→H 0 链终止 vii CH3+H-CH 0 4.链引发过程中更容易断裂的化学键是】 (选填A表示“碳氢键”或B表示“碳碳键”)。 5.链传递的主要途径为反应→反应 (填序号)，造成产物甲烷含量不高。 Ⅲ乙烷催化脱氢 6,在一定条件下，ZZSM-5催化乙烷脱氢转化为乙烯的反应历程如图所示（吸附在化 剂表面的物质用◆表示)，该历程的各步反应中，生成下列物质速率最慢的是 TS2 1.04 1.5 +HuZ+HO-!S 0.0 0.5 -1.0 1.5 反应进程 A.C2Hs* B.Zn-C2Hs C.CH4* D.H2* 第5页共8页 使用PtS一Mg(2一Zn)AIO进行乙烷脱氨催化性能研究。不同温度下，乙枕转化率及乙 烯选择性随反应时间的变化曲线分别如图a、图b。 30 =620 6001 100 25 4550 T500C 99 ■6200 .6009C 500℃ N 10 U 97 0 20 20 406080100120 20 406080100120 反应时间nin 反应时间/omin 图a 图b 7.该催化剂的最佳工作温度为 。请说明理由： A.500℃ B.550C C.600℃ D.620C 五、合成氨工业（本题共18分) 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不 足而导致的饥饿问题。合成氨反应原理为： N2(g)+3H(g)=2NH(g)△H=-94.4kJmo,△S=-198.2Jmol.Kl。 1909年哈伯在实验室中首次利用氯气与真气反应合成氨，实现了人工困氮。一定条件 下，氨的平衡含量如下表： 温度/℃ 压强MPa 氯的平衡含量 200 10 81.5% 550 10 8.25% 1.合成氨反应在常温(298K)下 (选填A表示“能”或B表示“不能”)自发。 2.哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,主要原因是 合成气的逆反应速率随时间的变化如下图： 3.由图可知，反应进行到a点时 A.(正)>（逆） B.(正)=（逆） C.(正)<逆) 4.2时改变了某种反应条件，该条件可能是 A,升温 B,增大氮气的浓度C.使用催化剂 D.增大压强 第6页共8页 什对以氣气作为氣源的合成鼠反应速率与平衡产率的矛盾，科学家提出了两种解决方章， 方案一：电催化一氧化氣合成氨。下图是以Ti-CN、VCN、乙r-CN为催化剂，用一贡 化氯(NO)为氯源的电化学合成氣的中间体及其能量的机理图(*代表物质处于楂催化剂吸 附的状态) 5.下列说法正确的是 (不定项) 2 -229 -2.64 O-distal NOH-3.02 NO N .4 430 -d.514.60 ANH -Ti-CN NHNH -189 -1.94 -1.75 -2 -2.18 N-distal NO 史NO,NOH,NO 3 应 -4 417 -4.42 V-CN *NH2 NH -288 -2.68 NOH -3.05 O-distal NO N 483 4.71 -5.04 Zr-CN NH N日， NT用 6 1 2 3 4 5 反应路径 A使用O-distal路径和N-distal路径，合成氨反应的焓变是不同的 B.如果基元反应的产物相比反应物的能量增大得越多，则该基元反应速率越慢，那么 Ti-CN催化效果最差 C.该方法能够同时实现大气污染物NO的去除和利用，被认为是一种可持续、清洁和环 保的新能源技术 ,反应的温度越高越好，工业生产可以选用超高温 方案二：“球磨法”一一种基于机械化学在温和条件下由氮气合成氯的新方案。“球 磨法”在温和的条件下(45℃和1bar,1bar=100kPa)合成氨，戴的最终体积分教可高达82.5%。 该法分为两个步骤（如下图）： 纸气解离 N 活化缺陷 活化Fe N加 岛积登撞 NH, Fe(NT) “球法”合诚过程 第7页其8项 第一步，铁粉在球磨过程中被反复刷烈碰撞而活化，产生高密度的块陷，氟分子被吸附 在这些缺陷上(F(N*)D,有助于氛分子的解离。 第二步，N*发生加哀反应得到NH,(x=13),剧烈碰撞中，NH、从催化剂表面脱附得到 产物氨。 6.“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中正确的是。 (不定项) A.催化剂(F℃)缺陷密度越高，Nz的吸附率越高 B.“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三健，而“球磨法”不用解离氮氮三键 C.“球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷” D.“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本 7.机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。图甲是N2吸附量、 体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约 转/min;若选择500转/min 的转速，N2的吸附量降低的原因是 100 60 3 图2 20 250300350400450500 转速（转min) 图甲 第8到共8项