精品解析：新疆乌鲁木齐市第四十中学2022-2023学年高二下学期开学考试化学试题

乌鲁木齐市第四十中学 2022-2023学年 高二下学期开学考试化学试题 (考试范围：选择性必修第一册) 总分100分 考试时间100分钟 一、单项选择题(15题每题3分共45分) 1. 下列说法正确的是 A. 熵增的反应都是自发的，自发反应的现象一定非常明显 B. 应该投入大量资金研究2CO(g)→2C(s)+O2(g) ΔH>0该过程发生条件，以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题 C. 常温下，若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0 D. 已知C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0，该反应吸热，一定不能自发进行 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应进行的方向与反应现象无关，且熵增的反应不一定自发进行，自发反应的现象不一定明显，故A错误； B．为吸热反应，需提供能量，不能利用该吸热反应解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题，经济上不划算，故B错误； C．ΔH-TΔS＜0的反应可自发进行，ΔS＞0，常温下不能自发进行，可知该反应的ΔH＞0，故C正确； D．由化学计量数可知ΔS＞0，且ΔH＞0，则高温下可自发进行，故D错误； 故选：C。 2. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 使甲基橙变黄的溶液中：Na+、Al3+、SO、Cl- B. 澄清透明的溶液中：、K+、Na+、 C. 0.1 mol/L Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、、SCN-、 D. 由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液中：Ca2+、CH3COO-、Na+、 【答案】B 【解析】 【详解】A．使甲基橙变黄的溶液可能显碱性，含有大量OH-，OH-与Al3+会发生反应产生、H2O，不能大量共存，A不符合题意； B．澄清透明的溶液中：MnO、K+、Na+、之间不能发生任何反应，可以大量共存，B符合题意； C．在0.1 mol/L Fe2(SO4)3溶液中含有大量Fe3+，Fe3+与SCN-会发生络合反应产生Fe(SCN)3，不能大量共存，C不符合题意； D．由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L，该溶液可能显酸性，也可能显碱性。在酸性溶液中，H+与CH3COO-、会发生反应，不能大量存在；在碱性溶液中，OH-与也会发生反应，不能大量存在，D不符合题意； 故合理选项是B。 3. 下列有关化学反应的认识错误的是 A. 一定有化学键的断裂与形成 B. 一定有电子转移 C. 一定有新物质生成 D. 一定伴随着能量变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，所以化学反应中一定有化学键的断裂与形成，A正确； B．化学反应中不一定有电子转移，如酸碱中和反应，B错误； C．有新物质生成的反应为化学反应，所以化学反应中一定有新物质生成，C正确； D．断裂化学键吸热，形成化学键放热，化学反应中有化学键的断裂和形成，所以化学反应中一定伴随着能量变化，D正确； 故选B。 4. 科学家采用如图所示方法，可持续合成氨，跟氮气和氢气高温高压合成氨相比，反应条件更加温和。下列说法正确的是 A. 该过程中Li和H2O作催化剂 B. 三步反应都是氧化还原反应 C. 反应Ⅲ可能是对LiOH溶液进行了电解 D. 反应过程中每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2 【答案】D 【解析】 【详解】A．从图中可以看出，该反应中Li参加了反应，最终又生成了Li，所以Li是催化剂。虽然在第二步水也参加了反应，第三步生成了水，但总反应为2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水为反应物，故A错误； B．第二步反应是Li3N和水反应生成LiOH和NH3，没有化合价变化，不是氧化还原反应，故B错误； C．电解LiOH溶液时，在阴极不可能是Li+得电子生成Li，故C错误； D．根据总反应方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2，故D正确； 故选D。 5. 25℃时，某溶液中水电离出的c(H+)=10-9mol·L-1，下列说法正确地是 A. 该溶液一定呈酸溶液 B. 该溶液可能呈碱溶液 C. 该溶液中由水电离产生的c(OH-)是10-5mol·L-1 D. 该溶液与pH=5的氢氧化钠等体积混合，混合后溶液肯定呈中性 【答案】B 【解析】 【分析】酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，25℃，某溶液中水电离出的c（H+）=10-9mol/L＜10-7mol/L，说明该溶液中溶质抑制水电离，则溶质为酸或碱，据此分析解答。 【详解】A．酸或碱溶液抑制水的电离则c(H＋)<10－7mol·L－1，不一定呈酸性，也可能呈碱性，故A错误； B．碱溶液抑制水的电离则c(H＋)<10－7mol·L－1，故溶液可能呈碱溶液，故B正确； C．由水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-9mol·L-1，故C错误； D．如果溶液为强酸溶液，c(H+)=10-5mol·L-1，与pH=5的氢氧化钠等体积混合，混合后溶液呈中性；如果溶液为弱酸溶液，酸的浓度大于10-5mol·L-1，与pH=5的氢氧化钠等体积混合，混合后溶液呈酸性；如果为碱性溶液，混合后溶液呈碱性，故D错误。 故答案选：B。 6. 硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下，下列说法中正确的是 A. 过程①放出能量 B. 过程④中，只形成了C—S 键 C. 硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应类型为取代反应 D. 该催化剂可降低反应活化能，反应前后没有变化，并没有参加反应 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据图示，过程①S-H断裂，断开化学键吸收能量，故A错误； B．根据图示，过程④中-SH与-CH3结合，氢原子与氧原子结合，形成了O-H键和C-S键，故B错误； C．由图示可知，硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应过程中，-SH取代了甲醇中的-OH，反应类型为取代反应，故C正确； D．催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，但反应前后没有变化，在中间过程参加了反应，故D错误； 故答案选：C。 7. 中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是 A. 固态KPF6为离子晶体 B. 放电时MCMB电极为负极 C. 充电时，若正极增重39g，则负极增重145g D. 充电时，阳极发生反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，固态KPF6能电离生成PF和K+，则固态KPF6为离子晶体，故A正确； B．根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极，则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极，故B正确； C．充电时，PF移向阳极、K+移向阴极，二者所带电荷数值相等，则移向阳极的PF和移向阴极的K+数目相等，即n(PF)=n(K+)=39g÷39g/mol=1mol，n(PF)=nM=1mol×145g/mol=145g，即充电时，若负极增重39g，则正极增重145g，故C错误； D．充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x，故D正确； 故选C。 8. 白磷与氧气在一定条件下可以发生如下反应：P4+3O2=P4O6。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P 198kJ/mol，P—O 360kJ/mol，O=O 498kJ/mol。 根据上图所示的分子结构和有关数据，计算该反应的能量变化，正确的是 A. 释放1638kJ的能量 B. 吸收1638kJ的能量 C. 释放126kJ的能量 D. 吸收126kJ的能量 【答案】A 【解析】 【详解】拆开反应物的化学键需要吸热能量为198×6+498×3=2682 kJ，形成生成物的化学键释放的能量为360×12=4320kJ，二者之差为释放能量4320kJ-2682 kJ=1638 kJ。 综上所述答案为A。 9. 下列各组物质混合充分反应后，再加热蒸干并灼烧至质量不变，最终残留固体一定是纯净物的有 ①向溶液中通入过量 ②向溶液中加入一定质量的 ③将等浓度的溶液与溶液等体积混合 ④向溶液中通入过量 ⑤向NaI与NaBr的混合溶液中通入过量 ⑥将等浓度的溶液与NaOH溶液等体积混合 A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个 【答案】A 【解析】 【详解】①FeSO4溶液和过量Cl2反应生成Fe2(SO4)3和FeCl3，Fe2(SO4)3蒸干灼烧得到Fe2(SO4)3，FeCl3加热水解生成氢氧化铁，灼烧氢氧化铁得到氧化铁，则最终得到Fe2(SO4)3和氧化铁的混合物，故①不符合题意； ②Na2O2与溶液中的水反应生成NaOH，NaOH再与NaHCO3反应，两者恰好反应生成Na2CO3和水，加热蒸干、灼烧至质量不变，最终只剩Na2CO3，若NaOH过量，加热蒸干、灼烧至质量不变，最终剩Na2CO3和NaOH，故②不符合题意； ③等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4溶液与BaCl2溶液混合生成硫酸钡和氯化铵，加热蒸干、灼烧，氯化铵分解，残留固体为硫酸钡，故③符合题意； ④Na2SiO3溶液中通入足量的CO2，生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，加热蒸干、灼烧，硅酸灼烧分解生成二氧化硅和水，碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳和水，碳酸钠和二氧化硅在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，则剩余固体为硅酸钠，故④符合题意； ⑤NaI与NaBr的混合溶液中通入足量氯气后，发生反应：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，2NaI+Cl2=2NaCl+I2，溶液蒸干时，Br2易挥发，I2易升华，最后剩余的固体是NaCl，故⑤符合题意； ⑥将等浓度的CH3COONa溶液与NaOH溶液等体积混合，加热蒸干、灼烧，发生反应，最终剩余固体为碳酸钠，故⑥符合题意； 故答案选A。 10. 在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法不正确的是 A. 曲线②代表醋酸与镁条反应 B. 反应开始时，盐酸与Mg反应的更快 C. 反应结束时两容器内基本相等 D. 反应过程中盐酸下降更快 【答案】A 【解析】 【分析】醋酸为弱酸、盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，故曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应； 详解】A．由分析可知，曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应，A错误； B．醋酸为弱酸、盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，B正确； C．等浓度盐酸、醋酸最终电离出氢离子的物质的量相同，故反应结束时两容器内基本相等，C正确； D．醋酸为弱酸，盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，醋酸中氢离子随反应进行会不断被电离出来，故反应过程中盐酸下降更快，D正确； 故选A。 11. 下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是 ①常温下NaNO2溶液的pH大于7 ②用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗 ③HNO2和NaCl不能发生反应 ④0.1mol·L-1HNO2溶液的pH=2.1 ⑤NaNO2和H3PO4反应，生成HNO2 ⑥0.1mol·L-1HNO2溶液稀释至100倍，pH变化值小于2 A. ①④⑥ B. ①②③④ C. ①④⑤⑥ D. 全部 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】①常温下NaNO2溶液pH大于7，说明NaNO2是强碱弱酸盐，则亚硝酸是弱电解质，故①正确； ②溶液的导电性与离子浓度成正比，用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗，只能说明溶液中离子浓度很小，不能说明亚硝酸的电离程度，所以不能证明亚硝酸为弱电解质，故②错误； ③HNO2和NaCl不能发生反应，只能说明不符合复分解反应的条件，但不能说明是弱酸，故③错误； ④常温下0.1 mol•L-1 HNO2溶液的pH=2.1，说明亚硝酸不完全电离，溶液中存在电离平衡，所以能说明亚硝酸为弱酸，故④正确； ⑤强酸可以制取弱酸，NaNO2和H3PO4反应，生成HNO2，说明HNO2的酸性弱于H3PO4，所以能说明亚硝酸为弱酸，故⑤正确； ⑥0.1mol·L-1HNO2溶液稀释至100倍，pH变化值小于2，说明稀释过程中HNO2继续发生电离，说明亚硝酸不完全电离，故⑥正确；故正确的有①④⑤⑥，故C正确； 故选C。 12. 甲苯(用C7H8表示)是一种挥发性的大气污染物。热催化氧化消除技术是指在Mn2O3作催化剂时，用O2将甲苯氧化分解为CO2和H2O。热催化氧化消除技术的装置及反应机理如图所示，下列说法中错误的是 A. 反应Ⅱ的方程式为 B. 反应Ⅰ中Mn元素的化合价升高 C. 反应Ⅱ中O-H键的形成会释放能量 D. Mn2O3作催化剂可降低总反应的焓变 【答案】D 【解析】 【分析】从图中可以看出，反应Ⅰ中，Mn2O3与O2反应转化为MnO2，反应Ⅱ中，MnO2将C7H8氧化，重新生成Mn2O3。 【详解】A．由图中可以看出，反应Ⅱ中，MnO2转化Mn2O3，C7H8生成CO2和H2O，方程式为，A正确； B．反应Ⅰ中，Mn2O3与O2反应转化为MnO2，Mn元素的化合价升高，B正确； C．反应Ⅱ中，C7H8与MnO2反应生成H2O等，形成O-H键，从而释放能量，C正确； D．Mn2O3作催化剂，可降低总反应的活化能，但不能改变反应的焓变，D错误； 故选D。 13. 化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A. 向沸水中滴加少量饱和溶液，形成带电的胶体，导电能力增强 B. 葡萄酒中添加适量，可以起到抗氧化和漂白的作用 C. 工业废水中的、等重金属离子可以通过加适量除去 D. 工业燃烧煤时，加入少量石灰石可减少温室气体的排放 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．胶粒带电，胶体不带电，A错误； B．葡萄酒中添加少量，目的是起防腐、抗氧化、杀菌的作用，不是漂白，B错误； C．Ag2S、HgS均难溶于水，因此工业废水中的、等重金属离子可以通过加适量除去，C正确； D．高温下碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，二氧化碳不能和CaO反应，加入石灰石不能减少温室气体的排放，D错误； 答案选C。 14. 在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应N2 + 3H22NH3 达到平衡状态的标志是 A. N2、H2、NH3在容器中共存 B. 混合气体的密度不再发生变化 C. 混合气体的总物质的量不再发生变化 D. v正(N2)=2v逆(NH3) 【答案】C 【解析】 【分析】N2 + 3H22NH3为气体体积缩小的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，据此判断。 【详解】A．该反应为可逆反应，所以N2、H2、NH3在容器中共存，无法判断是否达到平衡状态，故A错误； B．反应前后混合气体的质量和容器容积均不变，因此密度始终不变，不能据此判断是否达到平衡状态，故B错误； C．该反应为气体体积缩小的反应，平衡前气体的总物质的量为变量，当混合气体的总物质的量不再发生变化时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C正确； D．v正(N2)=2v逆(NH3)，速率之比不等于系数之比，说明正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故D错误； 故选C。 15. 图象能正确反映对应变化关系的是 A B C D 电解水 往AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液加入Zn粉至过量 加热一定质量的KMnO4固体 向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量Mg和Zn A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解水的方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，生成H2和O2的质量比为2×2:32=1:8，而不是2:1，A错误； B．Ag＋的氧化性强于Cu2＋，因此向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn粉至过量时，Zn先置换出Ag，再置换出Cu。因此开始时，Cu(NO3)2的质量不变，随后减少，直到完全置换，Cu(NO3)2的质量降为0，B正确； C．加热KMnO4时，KMnO4受热分解，化学方程式为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，随着KMnO4受热分解，残留固体从KMnO4变为K2MnO4和MnO2，Mn的质量分数从升高到，而不是不变，C错误； D．向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量Mg和Zn，由于H2SO4不足，H2SO4完全反应，H2SO4的量是一样的，因此生成H2的量是相同的，D错误； 答案选B。 二、实验题(共19分) 16. 化学反应中的热量问题，对于化工生产有重要意义。 I．家用液化气的成分之一是丁烷。实验测得20 kg 丁烷气体(化学式为C4H10)在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出1×106 kJ的热量。 (1)请写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式______。 (2)已知 9 g液态水变为水蒸气时需要吸收22 kJ的热量，则1 mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为____。 II．测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应热的实验装置如下图所示。 (1)从实验装置上看，该图中有一处未画出，是_____。 (2)在其它操作正确的前提下，如果改用稀醋酸进行实验，求得的生成1 mol水的反应热△H将____(填“偏大”、“偏小”或“相同”)。 (3)取50mL0.50 mol/L NaOH溶液和30mL0.50 mol/L硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2-t1)/℃ H2SO4溶液 NaOH溶液 平均值 1 26.2 26.4 26.3 30.3 _______℃ 2 26.8 26.6 26.7 30.2 3 26.5 26.3 26.4 30.5 4 26.3 26.1 26.2 30.4 ①表中的温度差的平均值为______℃。 ②近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，则中和热△H=_______kJ/mol(保留到小数点后一位)。 ③实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠进行反应，若其它实验操作均正确，则与上述实验相比，所放出的热量________(填“偏大”、“偏小”或“相同”，下同)，生成1 mol水的反应热△H_______。 【答案】 ①. C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1) △H =-2900 kJ/mol ②. 2680 kJ ③. 环形玻璃搅拌器 ④. 偏大 ⑤. 4.1 ⑥. -54.8 ⑦. 偏大 ⑧. 相同 【解析】 【分析】根据热化学方程式的书写原则，注意物质的聚集状态，焓变的计算；根据物质的量与反应放出的热量成正比，利用热化学反应方程式计算；先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；根据Q=m•c•△T计算出反应放出的热量，然后计算出生成1mol水放出的热量，就可以得到中和热。 【详解】I．(1)20 kg 丁烷气体(化学式为C4H10)在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出1×106 kJ的热量，1mol丁烷完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为=2900kJ/mol，丁烷燃烧热的热化学方程式C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1) △H =-2900 kJ/mol。故答案为：C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1) △H =-2900 kJ/mol； (2)已知 9 g液态水变为水蒸气时需要吸收22 kJ的热量，生成5mol水吸收的能量为，22=220kJ， 则1 mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为2900 kJ-220kJ=2680 kJ。故答案为：2680 kJ； II．(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器。故答案为：环形玻璃搅拌器； (2)醋酸是弱酸，稀释时要吸热，测得的温度差偏小，但反应热是负值，在其它操作正确的前提下，如果改用稀醋酸进行实验，求得的生成1 mol水的反应热△H将偏大。故答案为：偏大； (3)①第2组实验温度差为3.5℃，误差较大，舍去，表中的温度差的平均值为℃=4.1℃。故答案为：4.1； ②近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的质量为：80ml×1g/ml=80g，温度变化的值△T为4.1℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=80g×4.18J·g-1·℃-1×4.1℃=1371.04J=1.371KJ，△H=-==-54.8kJ/mol，则中和热△H=-54.8kJ/mol(保留到小数点后一位)。故答案为：-54.8； ③实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠进行反应，若其它实验操作均正确，则与上述实验相比，生成的水多，所放出的热量偏大(填“偏大”、“偏小”或“相同”，下同)，但反应热是指生成1mol水放出的热量，与实验中生成水的物质的量无关，所以生成1 mol水的反应热△H相同。故答案为：偏大；相同。 三、元素或物质推断题(共18分) 17. A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中C、F分别是同一主族元素，A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2，F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍，E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答： （1）1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水，完全反应后消耗后者的物质的量为___________。 （2）A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子，甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为___________； （3）科学研究证明：化学反应热只与始终态有关，与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ/mol。由B、C二种元素组成的化合物BC l4 g完全燃烧放出热量b kJ，写出单质B和单质C反应生成的热化学方程式：___________； （4）用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化合物的溶液中构成电池，则电池负极反应式为___________。 （5）C、D、E、F四种元素的离子半径由大到小的顺序___________(用离子符号表示) （6）过量B元素的最高价氧化物与D元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为___________。 【答案】（1）8 mol （2）HS-+OH-=S2-+H2O （3）C(s)+O2(g)=CO(g) △H=-(a-2b) kJ/mol （4）Al-3e-+4OH-=+2H2O （5）S2-＞O2-＞Na+＞Al3+ （6）CO2+OH-= 【解析】 【分析】A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍，则次外层电子为8，最外层电子数为6，则F为S元素；C、F是同一主族元素，则C为O元素；由B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍，内层电子数为2，则最外层电子数为4，所以B为C元素；E元素的最外层电子数等于其电子层数，则为第三周期第IIIA族元素，即E为A1元素；A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2，则A、D的质子数相差10，故A为H元素，D为Na元素，然后根据问题分析解答。 【小问1详解】 根据上述分析可知：A是H，B是C，C是O，D是Na，E是Al，F是S元素。 E、F两种元素形成的化合物是Al2S3，A、C、D三种元素组成的化合物是NaOH。1 mol Al2S3溶于水反应产生2 mol Al(OH)3和3 mol H2S，然后Al(OH)3与NaOH溶液发生反应：Al(OH)3+OH-=+2H2O；H2S+2OH-=S2-+2H2O，2 mol Al(OH)3反应消耗2 mol NaOH；3 mol H2S反应消耗6 mol NaOH，则1 mol Al2S3与NaOH溶液反应共需消耗NaOH的物质的量是n(NaOH)=2 mol+6 mol=8 mol； 小问2详解】 A是H，C是O，F是S，三种元素的原子之间可以形成两种-1价双原子阴离子，甲有18个电子，乙有10个电子，则甲是HS-，乙是OH-，二者反应产生S2-、H2O，反应的离子方程式为：HS-+OH-=S2-+H2O； 【小问3详解】 B是C，由于单质C的燃烧热是 a kJ/mol，可知1 mol C完全燃烧产生CO2反应产生CO2气体，放出热量a kJ，热化学方程式为：①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-a kJ/mol；由C、O两种元素形成的化合物CO质量是14 g，其物质的量是n(CO)=，反应放出热量是b kJ，可得热化学方程式为：②CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-2b kJ/mol。根据盖斯定律，将热化学方程式①-②，整理可得热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO(g) △H=-(a-2b) kJ/mol； 【小问4详解】 B是C，E是Al，用B、E的单质制成电极进入A、C、D三种元素形成的化合物NaOH溶液中，Al为负极，石墨为正极。在负极Al上，Al失去电子产生的Al3+与溶液中的OH-结合形成，则负极的电极反应式为：Al-3e-+4OH-=+2H2O； 【小问5详解】 C是O，D是Na，E是Al，F是S元素，它们形成的简单离子分别是O2-、Na+、Al3+、S2-，其中O2-、Na+、Al3+核外电子排布是2、8；S2-的核外电子排布是2、8、8，离子核外电子层数越多，离子半径就越大；当离子核外电子层数相同时，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以四种硫酸的半径由大到小的顺序为：S2-＞O2-＞Na+＞Al3+； 【小问6详解】 B是C，C的最高价氧化物是CO2，D是Na，Na的最高价氧化物对应是水化物是NaOH，过量CO2与NaOH溶液反应产生NaHCO3，该反应的离子方程式为：CO2+OH-=。 四、结构与性质(共18分) 18. 铁及其化合物在生活、生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。 （1）基态Fe原子的简化电子排布式为____。 （2）因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同。 ①用____实验测定铁晶体，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构如图： ②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为____。 ③在A晶胞中，每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有____个。 （3）常温下，铁不易和水反应，而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋，袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时，即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因：___。 （4）工业盐酸因含有[FeCl4]—而呈亮黄色，在高浓度Cl—的条件下[FeCl4]—才是稳定存在的。 ①[FeCl4]—的中心离子是____，配体是____；其中的化学键称为____。 ②取4mL工业盐酸于试管中，逐滴滴加AgNO3饱和溶液，至过量，预计观察到的现象有____，由此可知在高浓度Cl—的条件下[FeCl4]—才是稳定存在的。 【答案】（1）[Ar]3d64s2 （2） ①. X射线衍射 ②. 1：2 ③. 8 （3）暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热 （4） ①. Fe3+ ②. Cl— ③. 配位键 ④. 白色沉淀、亮黄色逐渐变浅 【解析】 【小问1详解】 铁元素的原子序数为26，基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2，故答案为：[Ar]3d64s2； 【小问2详解】 ①用X射线衍射可以测得铁晶体的晶胞结构，故答案为：X射线衍射； ②由晶胞结构可知，晶胞A中位于顶点和体心铁原子个数为8×+1=2，晶胞B中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，则A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为1：2，故答案为：1：2； ③由晶胞结构可知，在A晶胞中，位于顶点的铁原子与位于体心的铁原子的距离最近，则每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个，故答案为：8； 【小问3详解】 由铁的吸氧腐蚀原理可知，解释暖贴发热的原因是暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热，故答案为：暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池，铁粉做负极，失去电子被氧化，氧气在碳粉正极得电子被还原，原电池反应加速了铁粉被氧化放热； 【小问4详解】 ①四氯合铁离子中具有空轨道的铁离子为配离子的中心离子，具有孤对电子的氯离子是配体，中心离子铁离子与配体氯离子形成配位键，故答案为：Fe3+；Cl—；配位键； ②亮黄色的工业盐酸中存在如下平衡：[FeCl4]—Fe3++4Cl—，向盐酸中逐滴滴加硝酸银饱和溶液至过量时，溶液中氯离子与滴入的银离子反应生成氯化银白色沉淀，溶液中的氯离子浓度减少，络合平衡向右移动，四氯合铁离子的浓度减小，溶液的亮黄色逐渐变浅说明在高浓度氯离子的条件下四氯合铁离子才是稳定存在的，故答案为：白色沉淀、亮黄色逐渐变浅至褪去。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 乌鲁木齐市第四十中学 2022-2023学年 高二下学期开学考试化学试题 (考试范围：选择性必修第一册) 总分100分 考试时间100分钟 一、单项选择题(15题每题3分共45分) 1. 下列说法正确的是 A. 熵增的反应都是自发的，自发反应的现象一定非常明显 B. 应该投入大量资金研究2CO(g)→2C(s)+O2(g) ΔH>0该过程发生的条件，以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题 C. 常温下，若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0 D. 已知C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0，该反应吸热，一定不能自发进行 2. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 使甲基橙变黄的溶液中：Na+、Al3+、SO、Cl- B. 澄清透明的溶液中：、K+、Na+、 C. 0.1 mol/L Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、、SCN-、 D. 由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液中：Ca2+、CH3COO-、Na+、 3. 下列有关化学反应的认识错误的是 A. 一定有化学键的断裂与形成 B. 一定有电子转移 C. 一定有新物质生成 D. 一定伴随着能量变化 4. 科学家采用如图所示方法，可持续合成氨，跟氮气和氢气高温高压合成氨相比，反应条件更加温和。下列说法正确的是 A. 该过程中Li和H2O作催化剂 B. 三步反应都是氧化还原反应 C. 反应Ⅲ可能是对LiOH溶液进行了电解 D. 反应过程中每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2 5. 25℃时，某溶液中水电离出的c(H+)=10-9mol·L-1，下列说法正确地是 A. 该溶液一定呈酸溶液 B. 该溶液可能呈碱溶液 C. 该溶液中由水电离产生的c(OH-)是10-5mol·L-1 D. 该溶液与pH=5的氢氧化钠等体积混合，混合后溶液肯定呈中性 6. 硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下，下列说法中正确的是 A. 过程①放出能量 B. 过程④中，只形成了C—S 键 C. 硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应类型为取代反应 D. 该催化剂可降低反应活化能，反应前后没有变化，并没有参加反应 7. 中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是 A. 固态KPF6为离子晶体 B. 放电时MCMB电极为负极 C. 充电时，若正极增重39g，则负极增重145g D. 充电时，阳极发生反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x 8. 白磷与氧气在一定条件下可以发生如下反应：P4+3O2=P4O6。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P 198kJ/mol，P—O 360kJ/mol，O=O 498kJ/mol。 根据上图所示的分子结构和有关数据，计算该反应的能量变化，正确的是 A. 释放1638kJ能量 B. 吸收1638kJ的能量 C. 释放126kJ的能量 D. 吸收126kJ的能量 9. 下列各组物质混合充分反应后，再加热蒸干并灼烧至质量不变，最终残留固体一定是纯净物的有 ①向溶液中通入过量 ②向溶液中加入一定质量 ③将等浓度的溶液与溶液等体积混合 ④向溶液中通入过量 ⑤向NaI与NaBr的混合溶液中通入过量 ⑥将等浓度的溶液与NaOH溶液等体积混合 A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个 10. 在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法不正确的是 A. 曲线②代表醋酸与镁条反应 B. 反应开始时，盐酸与Mg反应的更快 C 反应结束时两容器内基本相等 D. 反应过程中盐酸下降更快 11. 下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是 ①常温下NaNO2溶液的pH大于7 ②用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗 ③HNO2和NaCl不能发生反应 ④0.1mol·L-1HNO2溶液的pH=2.1 ⑤NaNO2和H3PO4反应，生成HNO2 ⑥0.1mol·L-1HNO2溶液稀释至100倍，pH变化值小于2 A. ①④⑥ B. ①②③④ C. ①④⑤⑥ D. 全部 12. 甲苯(用C7H8表示)是一种挥发性的大气污染物。热催化氧化消除技术是指在Mn2O3作催化剂时，用O2将甲苯氧化分解为CO2和H2O。热催化氧化消除技术的装置及反应机理如图所示，下列说法中错误的是 A. 反应Ⅱ的方程式为 B. 反应Ⅰ中Mn元素的化合价升高 C. 反应Ⅱ中O-H键的形成会释放能量 D. Mn2O3作催化剂可降低总反应的焓变 13. 化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A. 向沸水中滴加少量饱和溶液，形成带电的胶体，导电能力增强 B. 葡萄酒中添加适量，可以起到抗氧化和漂白的作用 C. 工业废水中的、等重金属离子可以通过加适量除去 D. 工业燃烧煤时，加入少量石灰石可减少温室气体排放 14. 在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应N2 + 3H22NH3 达到平衡状态的标志是 A. N2、H2、NH3在容器中共存 B. 混合气体的密度不再发生变化 C. 混合气体的总物质的量不再发生变化 D. v正(N2)=2v逆(NH3) 15. 图象能正确反映对应变化关系的是 A B C D 电解水 往AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液加入Zn粉至过量 加热一定质量的KMnO4固体 向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量Mg和Zn A. A B. B C. C D. D 二、实验题(共19分) 16. 化学反应中的热量问题，对于化工生产有重要意义。 I．家用液化气的成分之一是丁烷。实验测得20 kg 丁烷气体(化学式为C4H10)在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出1×106 kJ的热量。 (1)请写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式______。 (2)已知 9 g液态水变为水蒸气时需要吸收22 kJ的热量，则1 mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为____。 II．测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应热的实验装置如下图所示。 (1)从实验装置上看，该图中有一处未画出，是_____。 (2)在其它操作正确的前提下，如果改用稀醋酸进行实验，求得的生成1 mol水的反应热△H将____(填“偏大”、“偏小”或“相同”)。 (3)取50mL0.50 mol/L NaOH溶液和30mL0.50 mol/L硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2-t1)/℃ H2SO4溶液 NaOH溶液 平均值 1 26.2 26.4 263 30.3 _______℃ 2 26.8 26.6 26.7 30.2 3 26.5 26.3 26.4 30.5 4 26.3 26.1 26.2 30.4 ①表中的温度差的平均值为______℃。 ②近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，则中和热△H=_______kJ/mol(保留到小数点后一位)。 ③实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠进行反应，若其它实验操作均正确，则与上述实验相比，所放出的热量________(填“偏大”、“偏小”或“相同”，下同)，生成1 mol水的反应热△H_______。 三、元素或物质推断题(共18分) 17. A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中C、F分别是同一主族元素，A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2，F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍，E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答： （1）1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水，完全反应后消耗后者的物质的量为___________。 （2）A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子，甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为___________； （3）科学研究证明：化学反应热只与始终态有关，与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ/mol。由B、C二种元素组成的化合物BC l4 g完全燃烧放出热量b kJ，写出单质B和单质C反应生成的热化学方程式：___________； （4）用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化合物的溶液中构成电池，则电池负极反应式为___________。 （5）C、D、E、F四种元素的离子半径由大到小的顺序___________(用离子符号表示) （6）过量B元素的最高价氧化物与D元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为___________。 四、结构与性质(共18分) 18. 铁及其化合物在生活、生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。 （1）基态Fe原子的简化电子排布式为____。 （2）因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同。 ①用____实验测定铁晶体，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构如图： ②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为____。 ③在A晶胞中，每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有____个。 （3）常温下，铁不易和水反应，而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋，袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时，即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因：___。 （4）工业盐酸因含有[FeCl4]—而呈亮黄色，在高浓度Cl—的条件下[FeCl4]—才是稳定存在的。 ①[FeCl4]—的中心离子是____，配体是____；其中的化学键称为____。 ②取4mL工业盐酸于试管中，逐滴滴加AgNO3饱和溶液，至过量，预计观察到的现象有____，由此可知在高浓度Cl—的条件下[FeCl4]—才是稳定存在的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $