河南省焦作市2023-2024學年高二上學期1月期末化學試題（含答案解析）

焦作市普通高中2023—2024學年(上)高二期末考試化學考生注意：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回?？赡苡玫降南鄬υ淤|量：H1C12O16一、選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列過程屬于化學變化，且對能量變化判斷正確的是A. B.C.制備膠體的能量變化如圖中變化 D.電動車的電池在放電時釋放能量【答案】D【解析】【詳解】A．化學鍵的形成為釋放能量的過程，，故A錯誤；B．為物理變化，故B錯誤；C．制備為鐵離子的水解過程，屬于吸熱反應，反應物的總能量低于生成物的總能量，故C錯誤；D．電動車的電池在放電時為化學能轉化為電能的過程，反應物的總能量高于生成物的總能量，釋放能量，故D正確；故選D。2.向下圖所示內筒中加入20mLNaOH溶液和20mLHCl溶液進行中和反應反應熱的測定。下列有關說法正確的是A.加入NaOH溶液時應分三次加入B.若用同體積同濃度的醋酸代替，會使測得的中和反應的反應熱數值偏低C.實驗中使用了稍過量的氫氧化鈉溶液，會使實驗產生不必要的誤差D.玻璃攪拌器可用銅制攪拌器代替【答案】B【解析】【詳解】A．分批加入NaOH溶液會導致熱量損失，因此應一次性加入，故A錯誤；B．醋酸為弱酸，電離過程中吸收熱量，導致最終放出的熱量減少，則反應熱數值偏低，故B正確；C．實驗中使用了稍過量的氫氧化鈉溶液，有利于鹽酸充分反應，使所測中和熱更準確，不會產生不必要的誤差，故C錯誤；D．銅制攪拌器可以導熱，會導致熱量損失，不能替換，故D錯誤；答案選B。3.已知：鍵線式是以短線代替碳碳共價鍵，短線折點代替碳原子的一種有機物結構表達方式，有機物M的結構可用鍵線式表示為，是一種有機合成中間體，下列有關M的說法正確的是A.分子式為 B.與乙烯互為同系物C.易溶于水 D.能發(fā)生加成反應、氧化反應【答案】D【解析】【詳解】A．有機物M分子式為，A錯誤；B．有機物M為環(huán)狀結構，與乙烯結構不相似，不互為同系物，B錯誤；C．有機物M難溶于水，C錯誤；D．有機物M中有碳碳雙鍵，能發(fā)生加成、氧化反應，D正確；故選D。4.下列離子方程式書寫正確的是A.向氨水中通入過量二氧化硫：B.氫氧化鈉溶液與鋁反應：C.鐵與少量稀硝酸反應：D.向亞硫酸鈉溶液中通入氯氣：【答案】D【解析】【詳解】A．氨水中通入過量二氧化硫生成亞硫酸氫銨，故A錯誤；B．氫氧化鈉溶液與鋁反應生成偏鋁酸鈉或四羥基合鋁酸鈉和氫氣：但方程式未配平，故B錯誤；C．鐵與少量稀硝酸反應生成Fe2+，離子方程式為：，故C錯誤；D．向亞硫酸鈉溶液中通入氯氣，亞硫酸根離子被氧化為硫酸根離子，自身被還原為氯離子：，故D正確；故選D。5.轉化為的方法有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃時反應的熱化學方程式如下：I．直接氯化：Ⅱ．碳氯化：下列說法正確的是A.1mol的能量低于1mol的能量B.反應Ⅱ中正反應的活化能大于逆反應的活化能C.D.加入碳粉不利于反應I中轉化為【答案】D【解析】【詳解】A．反應I為吸熱反應，能證明反應物的總能量低于生成物的總能量，無法比較1mol與1mol的能量大小，A錯誤；B．反應Ⅱ為放熱反應，逆反應的活化能大于正反應的活化能，B錯誤；C．熱化學方程式根據蓋斯定律，C錯誤；D．加入碳粉發(fā)生反應Ⅱ，不利于反應I中轉化為，D正確；故選D。6.常溫下，下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是A.溶液中：、、、B.中性溶液中：、、、C.的溶液中：、、、D.由水電離出來的的溶液中：、、、【答案】A【解析】【詳解】A．該組里離子彼此不反應，且均不與硫酸反應，可以大量共存，故A正確；B．在中性溶液中不能大量共存，故B錯誤；C．的溶液顯酸性，、在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應不能大量共存，故C錯誤；D．水電離的，該溶液可能是酸性溶液、也可能是堿性溶液，在堿性條件下不能大量共存，故D錯誤；故選：A。7.資源化利用是解決資源和能源短缺、減少碳排放的一種途徑。以為催化劑，可使在溫和條件下轉化為甲醇，反應歷程如圖所示。與在活化后的催化劑表面發(fā)生可逆反應，每生成1mol放熱49.3kJ。下列說法錯誤的是A.該反應的B.該反應的平衡常數C.向容器中充入1mol和足量后，在催化劑存在下充分反應放熱49.3kJD.該反應中每消耗1molCO2轉移電子數為【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知該過程的總反應方程式為：，反應前后氣體分子數減少，則，故A正確；B．由上述反應可知該反應的平衡常數，故B正確；C．該反應為可逆反應，1mol不能完全消耗，則放熱小于49.3kJ，故C錯誤；D．該反應中每消耗1molCO2，消耗3mol，轉移電子數為，故D正確；故選：C。8.下列實驗方案達不到相應實驗目的的是選項實驗方案實驗目的A分別測定稀NaOH溶液和稀氨水與稀鹽酸發(fā)生中和反應的反應熱確定的B將溶液逐漸升溫，用pH傳感器測量溶液的pH探究溫度對水解平衡的影響C常溫下，向兩支盛有5mL溶液試管中分別加入5mL硫酸、5mL硫酸探究濃度對反應速率的影響D將5mL溶液和5mLKSCN溶液混合后，再加入KCl固體探究濃度對化學平衡：的影響A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【詳解】A．測定稀NaOH溶液和與稀鹽酸反應可得熱化學方程式：，稀氨水與稀鹽酸反應可得熱化學方程式：，根據蓋斯定律可得的=-，故A正確；B．將溶液逐漸升溫，水解程度發(fā)生改變，導致溶液pH改變，可通過pH的變化情況確定溫度對水解平衡的移動的影響，故B正確；C．與硫酸發(fā)生反應：，加入不同濃度的硫酸，產生沉淀快慢不同，因此可探究濃度對速率的影響，故C正確；D．的離子反應為：，可知K+、Cl-沒有參與離子反應，則增加KCl固體對平衡無影響，因此不能達到探究目的，故D錯誤；故選：D。9.海水中的閘門易發(fā)生腐蝕(如圖1)，可以通過電化學方法對閘門進行保護(如圖2)。下列說法錯誤的是A.圖1中a處在海水常在的水位附近B.圖1中發(fā)生析氫腐蝕C.圖2中，若b、c直接用導線連接，d為鋅塊，則為犧牲陽極法D.圖2中，若b、c外接電源，則d為惰性電極【答案】B【解析】【詳解】A．圖1中a處在海水常在的水位附近，此處和氧氣、水接觸最多，最易被銹蝕，A正確；B．圖1中發(fā)生吸氧腐蝕，B錯誤；C．圖2中，若b、c直接用導線連接，則d可為鋅塊，鋅較鐵活潑做負極，可以保護鐵，則為犧牲陽極的陰極保護法，C正確；D．圖2中，若b、c外接電源，則b接電源負極，則閘門做陰極被保護，d為惰性電極，作陽極，D正確；故選B。10.25℃時兩種一元弱酸HA、HB水溶液進行稀釋時的pH變化如圖所示，其中Ⅰ為HA水溶液，Ⅱ為HB水溶液。下列有關說法正確的是A.相同溫度下，HA的電離常數小于HB的電離常數B.相同濃度的NaA溶液與NaB溶液中存在：C.圖示中a、c點時的氫氧根離子濃度與酸根離子濃度比值關系：a>cD.pH相同的NaA溶液和NaB溶液中酸根離子濃度關系：【答案】C【解析】【詳解】A．加水稀釋過程中，HA水溶液pH變化較大，HB水溶液pH變化較小，則相同pH時，HB的濃度大于HA，相同溫度下，HA的電離常數大于HB的電離常數，A錯誤；B．相同濃度的NaA溶液與NaB溶液，NaB的pH大于NaA，溶液中存在電荷守恒：、，所以，B正確；C．圖示中a點pH大于c點，對水抑制程度a大于c，氫氧根離子濃度a<c，酸根離子濃度比值關系：a>c，氫氧根離子濃度與酸根離子濃度比值關系：a<c，C錯誤；D．A-水解程度小于B-，pH相同的NaA溶液和NaB溶液中酸根離子濃度關系：，D錯誤；故選C。11.香港城市大學范戰(zhàn)西課題組開發(fā)了一種可充電鋅-硝酸根/乙醇電池，合成醋酸銨，裝置如圖所示(充電、放電時雙極膜反向)。下列說法錯誤的是A.放電時，a電極的電勢高于b電極B.放電時，由雙極膜向a極遷移C.充電時，a極反應式可能為D.放電時，電流從a電極經導線流向b電極【答案】B【解析】【分析】由圖示可知，放電時，鋅在負極失電子，b為負極，a為正極；放電時，a作陽極，b作陰極，據此分析回答；【詳解】A．放電時，a電極為正極的電勢高于b電極，A正確；B．放電時，由雙極膜向b極遷，B錯誤；C．充電時，a為陽極，乙醇在陽極失電子，電極反應式為，C正確；D．放電時，電流從a電極經導線流向b電極，D正確；故選B。12.現有四種弱酸，它們在常溫下的電離平衡常數如下表所示：弱酸HCOOHHCN電離平衡常數下列說法錯誤的是A.、、、結合質子的能力由大到小的順序為B.向溶液中通入時不會反應生成C向NaCN溶液中通入少量時生成碳酸氫鈉和HCND.常溫下，向HCOOH溶液中加入一定量的，所得溶液的，則混合液中【答案】A【解析】【詳解】A．酸電離平衡常數越大，則其酸根結合氫離子能力越弱，依據電離平衡常數得到酸性強弱為：HClO2＞HCOOH＞HCN＞，則同濃度、、、結合H+的能力由強到弱的順序為：＞＞HCOO﹣＞，A錯誤；B．碳酸的遠小于的，所以該反應無法發(fā)生，B正確；C．HCN的電離常數介于碳酸的兩步電離常數之間，所以少量通入足量溶液中發(fā)生反應的離子方程式為：，C正確；D．向HCOOH溶液中加入一定量，所得溶液的，，D正確；故選A。13.甲烷與水蒸氣反應可轉化為和，每有1mol生成，反應吸收41.3kJ的熱量。向體積為1L的恒容密閉容器中充入1mol，同時充入水蒸氣，使與的物質的量之比分別為4∶1、1∶1、1∶4，在不同溫度下充分反應達到平衡，的平衡轉化率與物料比(x)、溫度的關系如圖所示。下列說法正確的是A.B.時，當充入的和的物質的量之比為1∶4時，的平衡轉化率為25%C.平衡常數：D.當容器中混合氣體的密度不變時，反應達到平衡狀態(tài)【答案】B【解析】【詳解】A．該熱化學方程式未注明物質狀態(tài)，A錯誤；B．根據，值越小，甲烷轉化率越大，則x1、x2、x3分別對應1∶4、1∶1、1∶4，故時，當充入的和的物質的量之比為1∶4時，的平衡轉化率為25%，B正確；C．溫度不變，K值不變，該反應為放熱反應，溫度升高，K值減小，則平衡常數：，C錯誤；D．反應物和生成物均為氣體，氣體密度為定值，容器中混合氣體的密度不變時，不能判斷反應達到平衡狀態(tài)，D錯誤；故選B。14.已知常溫下，。常溫下，向含、的溶液中滴加氨水，混合溶液中pX［，、或］與pH的關系如圖所示。下列說法錯誤的是A.代表的負對數與pH的關系B.常溫下，C.溶液中，D.常溫下，的平衡常數K為【答案】C【解析】【分析】隨pH值增大，增大，逐漸減小，則逐漸增大；，隨pH值增大，增大，不變，則減小，減小，逐漸增大；，隨pH值增大，減小，不變，增大，減小，則代表；又因，則pH=7時，=，結合圖像可知應代表，代表，據此分析解答；【詳解】A．由以上分析可知代表，故A正確；B．代表，由N點坐標可知，當pH=9時即，，此時，，故B正確；C．中，和相互促進水解，導致離子濃度減小，且兩者水解程度相同，則，故C錯誤；D．常溫下，的平衡常數K==，結合M點坐標可知pH=7時，=，，則K=，故D正確；故選：C。二、非選擇題：本題共4小題，共58分。15.高鐵酸鉀是一種暗紫色固體，在強堿性溶液中穩(wěn)定，但在催化作用下會發(fā)生分解反應，常用作水處理劑。某興趣小組利用廢鐵屑(含少量、等)制備高鐵酸鉀的工藝流程如圖所示：（1）屬于___________(填“酸”“堿”“鹽”或“氧化物”)，其中鐵元素的化合價為___________價。（2）加入的目的是調節(jié)pH除鋁，同時有氣體生成，反應的離子方程式為________。（3）“氧化I”發(fā)生反應的離子方程式為___________。（4）“氧化Ⅱ”過程中每生成1mol轉移___________mol電子。（5）水處理時，加入作為凈水消毒劑，發(fā)生反應的化學方程式為(膠體)。能用于消毒凈水的原因是___________。（6）在控制其他條件不變的情況下，改變和NaOH的質量比對產率的影響如圖所示，當二者質量比大于0.55時，隨增大，的產率下降的原因可能是___________。（7）向溶液中滴加鹽酸，產生黃綠色氣體，說明的氧化性________(填“強”或“弱”)于。另一種制備的反應原理為，請分析和的氧化性強弱關系相反的原因是___________。【答案】（1）①.鹽②.+6（2）（3）（4）3（5）高鐵酸鉀具有強氧化性，且生成膠體具有吸附性（6）當硫酸鐵跟氫氧化鈉的質量比增大到一定程度時，過多的Fe3+與NaOH反應生成，可以加速的分解，從而使的產率下降（7）①.強②.溶液的酸堿度不同【解析】【分析】將過量廢鐵屑加入稀硫酸中溶解，產生亞鐵離子、鋁離子，加入碳酸氫鈉溶液調節(jié)pH，使鋁離子生成氫氧化鋁沉淀，過濾除掉；再加入過氧化氫將亞鐵離子氧化成鐵離子，加入次氯酸鈉、氫氧化鈉反應發(fā)生氧化還原反應生成，加入飽和氫氧化鉀溶液，轉化得到晶體；【小問1詳解】屬于鹽，鐵元素化合價為+6價；【小問2詳解】加入的目的是調節(jié)pH除鋁，鋁離子和碳酸氫根發(fā)生雙水解反應，生成二氧化碳和氫氧化鋁，反應的離子方程式為；【小問3詳解】“氧化I”為亞鐵離子氧化成鐵離子，離子反應方程式：；【小問4詳解】“氧化Ⅱ”過程中鐵元素由+3價升到+6價，得到3e-，故得到1mol轉移3mol電子；【小問5詳解】能用于消毒凈水的原因是：高鐵酸鉀具有強氧化性，且生成的氫氧化鐵膠體具有吸附性；【小問6詳解】題給信息中在強堿性溶液中穩(wěn)定，但在Fe(OH)3催化作用下會發(fā)生分解，由圖像可知，當質量比大于0.55時，過多的Fe3+與NaOH反應生成Fe(OH)3，Fe(OH)3可以加速K2FeO4的分解，從而使K2FeO4的產率下降；【小問7詳解】制備K2FeO4發(fā)生的反應為，該反應中Cl元素的化合價降低，Cl2為氧化劑，為氧化產物，則氧化性：Cl2>；實驗表明，Cl2和的氧化性強弱關系相反，該實驗是在酸性條件下進行的，而制備K2FeO4的反應是在堿性條件下發(fā)生的，兩種反應體系的酸堿度不一樣，從而導致氧化性強弱關系不同。16.某天然水中含有、、、等離子，降低水中部分離子濃度有多種方法。方法一：電滲析法。模擬裝置如圖所示，M、N極均為石墨。（1）電解一段時間后，_________(填“M”或“N”)極區(qū)產生沉淀，其化學式為___________。（2）M極是________極(填“陽”或“陰”)。膜2是_________交換膜(填“陽離子”或“陰離子”)。（3）向M極區(qū)遷移的離子總數___________(填“大于”“小于”或“等于”)向N極區(qū)遷移的離子總數。M極的主要電極反應式為___________。方法二：離子交換法。其示意圖如圖所示。已知：離子交換法凈化水的原理：水通過陽離子交換柱時，陽離子被吸附，被交換到水中；水通過陰離子交換柱時，陰離子被吸附，被交換到水中。（4）陽離子交換柱中發(fā)生化學反應，其離子方程式為___________。（5）天然水在離子交換過程中，導電率___________(填“增大”“減小”或“不變”)。（6）陰離子交換柱中發(fā)生反應的離子方程式為___________?！敬鸢浮浚?）①.M②.Mg（OH）2（2）①.陽極②.陰離子（3）①.小于②.4OH--4e-=2H2O+O2↑（4）（5）減小（6）、【解析】【小問1詳解】M為陽極，陽極OH-失去電子生成氧氣，氫離子經過膜1進入水池，N極為陰極，陰極氫離子得到電子生成氫氣，氫氧根離子經過膜2進入水池，則膜1為陽離子交換膜，膜2為陰離子交換膜，電解一段時間后，天然水中含有，和氫氧根離子結合生成Mg（OH）2沉淀，故M極區(qū)產生沉淀?！拘?詳解】結合上面分析，M極是陽極。膜2是陰離子交換膜?！拘?詳解】由于溶液中的、通過膜1向M極區(qū)遷移，、向N極區(qū)遷移，結合離子所帶電荷，向M極區(qū)遷移的離子總數小于向N極區(qū)遷移的離子總數。M極的主要電極反應式為4OH--4e-=2H2O+O2↑?！拘?詳解】水通過陽離子交換柱時，陽離子被吸附，被交換到水中,其離子方程式為?！拘?詳解】天然水在離子交換過程中，、、、別交換，離子濃度減小，導電率減小?！拘?詳解】水通過陰離子交換柱時，陰離子被吸附，被交換到水中，陰離子交換柱中、轉化為氫氧化鈣、氫氧化鎂，發(fā)生反應的離子方程式為、。17.氯氣及其某些氧化物均能用于飲用水的消毒殺菌。（1）1868年，狄肯和洪特發(fā)明了用氯化銅作催化劑，在加熱時，用空氣中的氧氣氧化氯化氫氣體制取氯氣的方法，同時生成水蒸氣。已知：①②寫出上述方法制備氯氣的熱化學方程式：___________。（2）用的強氧化性來去除煙氣中的、NO等污染氣體，涉及的部分反應如下：保持其他條件不變，對比添加NO、不添加NO兩種情況，測得氧化率隨變化關系如圖所示。①寫出與NO反應的總化學方程式：___________。②添加NO后，氧化率明顯提高，其原因可能是___________。（3）在5L恒容密閉容器中充入8mol、2mol、4mol發(fā)生反應：，平衡時其中三個組分的物質的量與溫度的關系如圖所示。①下列措施既能提高的平衡轉化率，又能增大化學反應速率的是_______(填字母)。A．升高溫度B．增大壓強C．加入催化劑D．移出②500K條件下，平衡時的物質的量濃度是___________。③500K時，該反應平衡常數___________?！敬鸢浮浚?）（2）①.②.添加NO后，反應③可生成較多的ClO，此時有利于反應②將SO2氧化為SO3，所以SO2氧化率明顯提高（3）①.B②.0.4mol/L③.5【解析】【小問1詳解】已知：①②根據蓋斯定律，①+2×②可得?！拘?詳解】①根據反應過程，與NO反應的總化學方程式：。②添加NO后，氧化率明顯提高，其原因可能是添加NO后，反應③可生成較多的ClO，此時有利于反應②將SO2氧化為SO3，所以SO2氧化率明顯提高?！拘?詳解】①A．升高溫度平衡逆向移動，轉化率降低，A不選；B．增大壓強，平衡正向移動，濃度增大，化學反應速率加快，轉化率提高，B選；C．加入催化劑，可以加快反應速率，不能提高轉化率，C不選；D．移出，反應物和生成物總濃度減小，速率減小，平衡正向移動，轉化率增大，D不選；故選B。②500K條件下，平衡時物質的量為4mol，根據，消耗為2mol，其物質的量濃度是。③根據數據，列出三段式為：500K時，該反應的平衡常數。18.電解制錳的陽極渣主要成分是，還含有少量PbO、CuO及鐵的氧化物，以陽極渣和黃鐵礦為原料可制備，其流程如圖所示：已知常溫下，，。（1）加快