内容正文:
2024-2025学年高一下学期期末考试
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
1.硫元素在化工生产中扮演着重要角色,下列说法不正确的是( )
A. 自然界中的硫酸钙常以石膏()的形式存在 B. 在工业上常用石膏来调节水泥的硬化速率
C. 可用来检验酒精中是否含少量水 D. 将通入氯水中,能增强氯水的漂白性
2.下列关于浓硫酸的叙述中,正确的是( )
A. 浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B. 浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C. 浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D. 浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化
3.下列实验设计错误的是( )
A. 镁与浓硫酸反应制氢气选择Ⅰ B. 探究氨气能引发喷泉选择Ⅱ
C. 探究 NaHCO3的热稳定性选择Ⅲ D. 配制一定物质的量浓度溶液移液时选择Ⅳ
4.下列关于化学能、电能与原电池的判断不正确的是( )
A. 利用原电池装置,可以将化学能转化为电能
B. 燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,能量转化率可高达100%
C. 铅酸蓄电池是常用的二次电池,充放电次数有限
D. 最早使用的锌锰干电池的寿命和性能都不如改进后的碱性锌锰电池
5.下列变化过程,属于放热反应的是( )
①NH4Cl固体溶于水 ②炸药爆炸 ③食物因氧化而腐败 ④铝热反应 ⑤酸碱中和反应 ⑥煅烧石灰石制生石灰 ⑦溴蒸气液化
A. ②③④⑤⑦ B. ①②④⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③⑥⑦
6.一定温度下,向10 mL 0.40 mol·L-1的H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液(忽略整个过程中溶液体积的变化),不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如表所示:
资料显示,反应分两步进行:①2Fe3++H2O2===2Fe2++2H++O2↑;②H2O2+2Fe2++2H+===2H2O+2Fe3+。反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. Fe2+的作用是增大过氧化氢的分解速率
B. 反应①②均是放热反应
C. 反应2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)是吸热反应
D. 0~6 min内的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10-2 mol·L-1·min-1
7.柠檬酸是发酵行业的支柱产品之一,其结构简式如图,下列关于柠檬酸的说法中,正确的是( )
A. 分子中有3种官能团 B. 能用于除水垢,因其结构中含有-OH
C. 两分子之间可发生酯化反应 D. 与碳酸氢钠反应为放热反应
8.某有机物的结构简式如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 该有机物中含有3种官能团 B. 可以用酸性溶液检验其中的碳碳双键
C. 该物质能在催化剂加热作用下被氧化为含有的物质 D. 等量该物质最多消耗Na、NaOH、的物质的量之比为3∶2∶2
9.菊酸是合成高效、低毒、有益于环境保护的手性拟除虫剂的重要中间体,其结构如图所示。下列有关菊酸的说法错误的是( )
A. 分子式为 B. 存在含苯环的同分异构体
C. 能发生加成反应和取代反应 D. 既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色
10.海洋中有丰富的“食品、矿产、能源、药物和水产资源”等,下列说法正确的是( )
A. 第①步中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、过滤后加盐酸
B. 工业上通过电解氯化钠溶液制取金属钠
C. 第③步到第⑤步的目的是为了富集溴元素
D. 第④步离子方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+2H++SO
11.实验室从海带中获得纯碘,下列实验装置或目的不正确的是( )
A. 答案A B. 答案B C. 答案C D. 答案D
12.我国科学家研究的载人航天器中的物质循环如图所示,实现了空间站中氧气的再生。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 中含质子数为 B. 反应②生成转移电子数为
C. 太阳能可作为反应①和②的能量来源 D. 用于循环的氢原子利用率为
13.下列实验方案所得实验结论不正确的是( )
A. 答案A B. 答案B C. 答案C D. 答案D
14.锌-空气电池(如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源,该电池放电时Zn转化为ZnO。则该电池工作时,下列说法正确的是( )
A. Zn电极是该电池的正极
B. Zn电极的电极反应式为Zn+H2O-2e-===ZnO+2H+
C. OH-向石墨电极移动
D. 氧气在石墨电极上发生还原反应
15.在一恒容密闭容器中发生反应,在200℃和t℃时,X的物质的量浓度(单位:mol·L)随时间变化的有关实验数据见下表:
下列有关该反应的描述正确的是( )
A. 在t℃时,4 min内用Y表示的化学反应速率为 B. 200℃下,混合气体的密度不变说明反应一定达到平衡
C. 根据上表内X的浓度变化,可知浓度越大,反应速率越大 D. 从表中可以看出
二、填空题(共4小题,共55分)
16.学习化学反应速率和限度能够指导促进工业生产。
Ⅰ.汽车发动机工作时会引发和反应,生成等污染大气,其中生成NO的能量变化如图所示,
(1)则图中三种分子最稳定的是 ;若反应生成2 mol NO气体应 (填“释放”或“吸收”) kJ能量。
Ⅱ.某研究小组用CO和H2模拟工业合成甲醇,发生反应:在1 L的恒容密闭容器内充入1 mol CO和2 mol,加入合适催化剂后保持某温度不变发生上述反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
(2)①下列说法正确的是 (填标号)。
a.容器内气体的密度不变,则反应达到平衡
b.容器内气体的平均相对分子质量不变,则反应达到平衡
c.若向平衡体系中充入Ar后,甲醇的生成速率降低
d.容器内CO和物质的量之比不变,则反应达到平衡
e.CO的转化率不再变化,则反应达到平衡
②从反应开始到20 min时,的平均反应速率为 。
③该条件下,反应达到平衡时CO的转化率为 。
(3)从断键和成键角度分析反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表:
则生成放出热量 kJ。
(4)NaClO溶液在不同温度下可对烟气中的硫、硝脱除,一定时间内,其脱除率如图所示:
①脱除率高于NO,可能的原因是 。
②烟气中和NO体积比为4:1,烟气与50℃时的吸收液转化生成的= 。
17.聚丙烯酸乙酯(E)是一种绿色高分子材料。以正丁烷为原料制备该材料的流程如图。
回答下列问题:
(1)D中官能团有 (填名称),B的名称是 。
(2)的反应类型是 。
(3)的反应方程式为 。
(4)下列有关叙述正确的是 (填标号)。
a.B和D都易溶于水 b.C能与NaOH溶液反应
c.乙烷与A互为同系物 d.E能发生酯化反应
(5)F可以衡量一个国家石油化工发展水平,F和水在一定条件下反应生成乙醇,该反应的化学方程式为 。
(6)H是D的同分异构体,与C具有相同的官能团,其中不含支链的结构简式为 (写一种)。
18.铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用,工业上常用某矿石(主要成分有、、FeO、等)来制备绿矾和,其工艺流程如图:
已知:是酸性氧化物,不溶于盐酸。回答下列问题:
(1)发生过程1时,通常会将“矿石”粉碎,其目的是 。
(2)滤渣1的成分是 (填化学式)。
(3)向溶液A中加入过量铁粉的目的是 ,涉及到的离子方程式为 。
(4)写出由滤液1生成滤液2的离子方程式为 。
(5)由溶液B得到绿矾的实验操作是 。
(6)某原电池用镁、铝作电极,电解质溶液为KOH溶液。该电池的正极为 。负极反应式为 。
19.是一种常见的无机物,它既是重要的物质资源,也是环境污染物之一,某学习小组改进教材中关于的制备和性质探究实验。回答下列问题:
(1)装置A中铜与浓硫酸反应的化学方程式为 。
(2)查阅资料可知,可以用固体(粉末状)和稀硫酸溶液反应制备,该反应的优点是无需使用加热装置,则可选择的发生装置为 (填序号)。
(3)小组同学通过记录实验现象探究了的性质,完成下列表格
(4)若直接将通入品红溶液中,容易发生“倒吸”现象,小组同学增加如图防倒吸装置B,请在虚线框中画出该装置 。
(5)装置F的作用是尾气处理,盛放的试剂为 。
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答案
一、单选题
1.【答案】D
【解析】自然界中的硫酸钙常结合空气中的水分,以石膏()的形式存在,故A正确;水泥的主要成分是传统硅酸盐材料,石膏会和其反应,可调节水泥的硬化速率,故B正确;无水会遇水变蓝,检验酒精中是否含少量水,故C正确;会和氯水发生反应,减弱氯水的漂白性,故D错误;答案选D。
2.【答案】D
【解析】浓硫酸具有脱水性,可使蔗糖炭化;浓硫酸具有强氧化性,在常温下能够使铁、铝等金属钝化,在加热时能与铜片反应放出二氧化硫气体;浓硫酸能与氨反应,不能用来干燥氨气。
3.【答案】A
【解析】镁与浓硫酸反应,得到的气体产物为二氧化硫,A错误;氨气在水中的溶解度大,则选择Ⅱ能形成喷泉,B正确;NaHCO3的受热易分解,产生CO2,则选择Ⅲ能探究 NaHCO3的热稳定性,C正确;配制一定物质的量浓度溶液时,移液选择Ⅳ,D正确。
4.【答案】B
【解析】A.原电池装置可以通过电子的定向移动产生电流,将化学能转化为电能,A正确;B.燃料电池的能量转化率理论上可高达85%~90%,由于部分化学能会以热能等其他形式的能量释放,转化率不可能为100%,B错误;C.铅酸蓄电池是常用的二次电池,但由于电池制造工艺等方面不足,充电电池的充放电次数有限,C正确;D.碱性锌锰电池中增大了正负极间的相对面积,且碱性环境中,电极材料可以长时间的稳定存在,电池的寿命和性能都优于最早使用的锌锰干电池,D正确。
5.【答案】C
【解析】①NH4Cl固体溶于水是吸热的物理过程,故错误;②炸药爆炸是放热反应,故正确;③食物因氧化而腐败是放热反应,故正确;④铝热反应是剧烈的放热反应,故正确;⑤酸碱中和反应是放热反应,故正确;⑥煅烧石灰石制生石灰是化合物的分解,是吸热反应,故错误;⑦溴蒸气液化是放热的物理过程,故错误。
6.【答案】D
【解析】Fe3+做催化剂,增大过氧化氢的分解速率,Fe2+是中间产物,A项错误;根据图像可知,反应①是吸热反应,反应②是放热反应,B项错误;根据图像可知,反应2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)中反应物的总能量高于生成物的总能量,因此是放热反应,C项错误;0~6 min内生成氧气0.001 mol,消耗H2O2 0.002 mol,则平均反应速率v(H2O2)=≈3.33×10-2 mol·L-1·min-1,D项正确。
7.【答案】C
【解析】由结构简式可知,柠檬酸的官能团为羟基、羧基,共2种,故A错误;由结构简式可知,柠檬酸分子中含有的羧基能与碳酸钙反应,所以柠檬酸能用于除水垢,故B错误;由结构简式可知,柠檬酸的官能团为羟基、羧基,所以柠檬酸分子之间可发生酯化反应,故C正确;柠檬酸与碳酸氢钠的反应为吸收热量的吸热反应,故D错误;故选C。
8.【答案】B
【解析】该有机物中含有羧基、羟基、碳碳双键三种官能团,故A正确;羟基、碳碳双键都能使酸性高锰酸钾褪色,不能用酸性溶液检验其中的碳碳双键,故B错误;该物质含有羟基,能在铜作催化剂加热作用下被氧化为含有的物质,故C正确;钠能与羧基、羟基反应,羧基能与氢氧化钠反应,羧基能与碳酸氢钠反应,等量该物质最多消耗Na、NaOH、的物质的量之比为3∶2∶2,故D正确;选B。
9.【答案】B
【解析】该有机物分子内含10个C原子,16个H原子,2个O原子,分子式为,A正确;该有机物不饱和度为3,含苯环的不饱和度为4,故不能存在含苯环的同分异构体,B错误;该有机物含有碳碳双键,羧基,可以发生加成反应和取代反应,C正确;该有机物含有碳碳双键,既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;故选B。
10.【答案】C
【解析】粗盐提纯应先加入BaCl2溶液,后加入Na2CO3溶液,NaOH溶液加入顺序随意,描述错误,A不符题意;制取金属钠需电解熔融态NaCl,描述错误,B不符题意;溴离子在海水中浓度很低,第一次制得溴单质直接萃取分离的成本过高,处理也很麻烦,故需用SO2的水溶液再次吸收Br2,获得高浓度的Br-溶液,描述正确,C符合题意;HBr是强电解质,离子方程式中需拆写为离子形式,方程式拆写错误,D不符题意。
11.【答案】A
【解析】灼烧海带应该使用坩埚,A错误;过氧化氢有较强氧化性,酸性条件下能将碘离子氧化为碘单质,可获得碘,B正确;碘的苯溶液密度小于水的密度,因此萃取后应该从上口倒出,C正确;碘单质易升华,遇到烧瓶底部又凝华,因此可用升华法分离粗碘,D正确;故选A。
12.【答案】C
【解析】中含质子数为,A错误;反应②,生成转移电子数为,B错误;太阳能可作为反应①和②的能量来源,C正确;反应①为,反应②,氢原子部分进入甲烷,用于循环的氢原子利用率达不到,D错误;故选B。
13.【答案】C
【解析】钠与水反应比与乙醇反应剧烈,则说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,A正确;浓硫酸使蔗糖脱水碳化变黑,体现浓硫酸的脱水性,浓硫酸与碳反应生成刺激性气味气体二氧化硫,体现浓硫酸的氧化性,B正确;淀粉水解后应在碱性环境下检验葡萄糖,即应先加入NaOH中和稀硫酸后制造碱性环境,再加入新制Cu(OH)2,加热,C错误;维生素C被氯化铁溶液氧化,铁离子被还原生成亚铁离子,溶液由黄色变为浅绿色,能证明维生素C具有还原性,故D正确。
14.【答案】D
【解析】氧气得电子发生还原反应,石墨电极是正极,锌电极是负极,A项错误,D项正确;锌作负极,碱性条件下,负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,B项错误;原电池工作时,溶液中的阴离子向负极移动,即OH-向Zn极移动,C项错误。
15.【答案】C
【解析】在t℃时,4 min内v(X)==0.325 mol·L-1·min-1,根据反应速率之比等于化学计量数之比可以看出:v(Y)=4×0.325 mol·L-1·min-1=1.30 mol·L-1·min-1,故A错误;由于反应前后均为气体,恒容密闭容器的体积为定值,密度为定值,200℃下,混合气体的密度不变,不能说明反应一定达到平衡,故B错误;要比较浓度对反应速率的影响,就只能是其他外界条件相同,所以选择200℃这组数据看出0~2 min的速率为=0.25 mol·L-1·min-1,而2~4 min的速率==0.20 mol·L-1·min-1,这说明随着反应的进行浓度在下降,反应速率在变小,可知浓度越大,反应速率越大,故C正确;4 min时两组数据起始浓度均为0.70 mol·L-1,比较单一变量温度,200℃和t℃4~6 min的反应速率,t℃速率快,所以t>200,故D错误;故答案为:C。
二、填空题
16.【答案】(1) 吸收 180 (2)be 0.05 m 50% (3)242 (4)在水中的溶解度大于NO(或在溶液中的还原性强于NO;或NaClO溶液与的反应速率大于NO 2:13
【解析】(1)①键能越大越稳定,则分子中N2最稳定;②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=(946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1)-2×632 kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1>0,反应为吸热反应;③生成2 mol NO吸收180 kJ能量;(2)①a.恒容密闭容器内气体的质量和体积都不变,则密度始终不变,反应不一定达平衡状态,a不正确;容器内气体的质量不变,物质的量不断发生改变,当平均相对分子质量不变时,混合气的物质的量不变,则反应达到平衡状态,b正确;若向平衡体系中充入Ar后,反应物和生成物的浓度都不变,平衡不发生移动,甲醇的生成速率不变,c不正确;容器内CO和H2的起始投入量之比等于化学计量数之比,则CO和H2的物质的量之比始终不变,反应不一定达到平衡状态,d不正确;e.CO的转化率不再变化时,各物质的浓度保持不变,则反应达到平衡状态,e正确;综上所述be符合;②假设转化的CO为x,则
根据同温同体积,物质的量之比等于压强之比,则,则x为0.5 mol,从反应开始到20 min时,H2的平均反应速率为;③则达到平衡时CO的转化率为50%;(3)根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),=反应物的总键能-生成物的总键能=4362+496-463×4=-484 kJ/mol,则生成1 mol H2O(g)放出热量为242 kJ;(4)①脱除率高于NO,说明消耗的SO2比NO多,可能的原因是:在水中SO2的溶解度大于NO(或SO2在溶液中的还原性强于NO;或NaClO溶液与SO2的反应速率大于NO);②根据、可知,SO2和NO体积比为4:1,设二者的物质的量分别为4a、a,依据方程式可得:,,则烟气与50℃时的吸收液转化生成的n():n(Cl-)=0.8a:5.2a=2:13。
17.【答案】(1) 酯基、碳碳双键 丙烯
(2)酯化反应
(3)nCH2=CHCOOCH2CH3;
(4)bc
(5)
(6)、CH3CH=CHCH2COOH、CH3CH2CH=CHCOOH
【解析】正丁烷在高温条件下发生消去反应生成丙烯,在催化剂作用下被氧气氧化为丙烯酸,丙烯酸与乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,丙烯酸乙酯发生聚合反应生成聚丙烯酸乙酯,F可与水发生反应生成乙醇,则F为乙烯。
(1)D中含官能团为酯基和碳碳双键;B物质中含碳碳双键,名称为丙烯;
(2)根据分析,丙烯酸与乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,的反应类型为酯化反应;
(3)D→E的反应为丙烯酸乙酯发生聚合反应生成聚丙烯酸乙酯,化学方程式为nCH2=CHCOOCH2CH3;
(4)烯烃和酯类有机物难溶于水,a错误;C中含羧基,能与NaOH溶液反应,b正确;乙烷与A结构相似,相差2个CH2原子团,互为同系物,c正确;聚合物E中含酯基,能发生水解反应,d错误;答案选bc;
(5)乙烯与水反应生成乙醇,化学方程式为;
(6)H是D的同分异构体,与C具有相同的官能团,其中不含支链的结构简式有、CH3CH=CHCH2COOH、CH3CH2CH=CHCOOH。
18.【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)、FeO
(3)将还原为
(4)
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
(6)镁
【解析】向矿石中加入NaOH溶液,Al2O3反应变为Na[Al(OH)4]溶液;SiO2反应变为Na2SiO3溶液,而碱性氧化物Fe2O3、FeO不能反应,仍然以固体存在,故过滤得到的滤渣1中含有Fe2O3、FeO,向其中加入稀硫酸,反应产生溶液A中含Fe2(SO4)3、FeSO4,再向其中加入过量Fe粉,Fe2(SO4)3与Fe反应变为FeSO4,过滤除去过量铁粉,将滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾。滤液1中含Na[Al(OH)4]、Na2SiO3,向其中加入过量稀HCl,Na[Al(OH)4]反应变为NaCl、AlCl3;Na2SiO3反应变为NaCl及H2SiO3沉淀;过滤得到的滤渣2为H2SiO3;滤液2中含NaCl、AlCl3。向其中通入氨气,反应产生Al(OH)3沉淀,将其过滤、洗涤、加热,分解产生Al2O3,据此分析。
(1)发生过程1时,通常会将“矿石”粉碎,其目的是增大接触面积,加快反应速率;
(2)由分析可知,滤渣1中含有Fe2O3、FeO;
(3)由分析可知,溶液A中含Fe2(SO4)3、FeSO4,再向其中加入过量Fe粉,Fe2(SO4)3与Fe反应变为FeSO4,则向溶液A中加入过量铁粉的目的是将Fe3+全部还原为Fe2+,离子方程式为;
(4)由滤液1生成滤液2是Na[Al(OH)4]和盐酸反应生成铝离子和氯化钠,离子方程式为:[Al(OH)4]-+4H+=Al3++4H2O;
(5)由分析可知,将滤液B经蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾;
(6)在碱性镁铝原电池中NaOH溶液与A反应变为Na[Al(OH)4]溶液和氢气,镁不反应;则铝作电池的负极,镁作电池正极,负极反应式为。
19.【答案】(1)
(2)b
(3)品红溶液褪色 高锰酸钾溶液褪色 还原性
(4)
(5)氢氧化钠溶液
【解析】(1)铜和浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫,;
(2)反应为固液不加热反应,且亚硫酸钠为粉末不能使用a装置,c装置中长颈漏斗处漏气,故选b;
(3)C中品红溶液褪色,证明二氧化硫漂白性;氯气具有氧化性,和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和HCl:;E中高锰酸钾颜色为紫红色,具有强氧化性,酸性高锰酸钾溶液褪色,证明二氧化硫还原性;
(4)由反应装置可知,这里需要一个防倒吸装置如图;
(5)F装置的作用是尾气处理,二氧化硫是酸性氧化物,可以与强碱溶液反应生成亚硫酸盐和水,所以F中盛放氢氧化钠溶液。
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