江苏省徐州市第一中学2019-2020学年高二下学期开学收心检测化学试题

江苏省徐州市第一中学2019-2020学年高二下学期开学收心检测化学试题

绝密★启用前 2019～2020 学年度高二年级第二学期开学收心检测 化 学 注意事项： 2020. 4 1．测试范围为选择性必修 1《化学反应原理》第二、三章，选择性必修 2《物质结构与性质》 第一～四章。试题具有一定综合性，其他模块内容也略有涉及。 2．本卷试题及答案共 8 页，包括单项选择题（第 1 题～第 10 题，共 20 分）、不定项选择题 （第 11 题～第 15 题，共 20 分）、非选择题（第 16～20 题，共 60 分），满分 100 分。考 试时间 90 分钟。 可能用到的相对原子质量：H－1 C－12 N－14 O－16 Na－23 P－31 S－32 Fe－56 Cu－64 Ga－70 As－75 一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分。每小题只有一个选项符合题意。 1．化学与生活密切相关，下列说法错误的是 A．在家可用食醋代替 CO2 来增强漂白粉的漂白性 B．碳纳米管是一种比表面积大的有机合成纤维，可用作新型储氢材料 C．75%浓度的酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸均可以有效灭活新型冠状病毒 D．过量服用阿司匹林（乙酰水杨酸）引起酸中毒，可注射 NaHCO3 溶液解毒 2．下列化学用语表示错误的是 A．氮原子价层电子的轨道表示式： B．Cu2＋基态核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d9 C．HF 分子间氢键示意图： D．乙腈(CH3CN)的结构式：CH3－C≡N 3．使反应 4NH3(g)＋3O2(g)==2N2(g)＋6H2O(g)在 2 L 的密闭容器中进行，半分钟后 N2 的物质的量增 加了 0.60 mol。则下列选项中反应的平均速率正确的为 A．v(O2)＝0.90 mol·L－1·min－1 B．v(NH3)＝0.04 mol·L－1·s－1 C．v(N2)＝0.02 mol·L－1·s－1 D．v(H2O)＝1.20 mol·L－1·min－1 4．一定条件下，向密闭容器中充入一定量的 NH3，发生反应 2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)。达到平衡时，N2 的体积分数与温度、压强的 关系如图所示，下列说法正确的是 A．a 点时，NH3 的转化率为 30% B．达到平衡时，2v 正(NH3)＝3v 逆(H2) C．b、c 两点对应的平衡常数：Kb＜Kc D．压强：p1＞p2 5．已知 C3N4 晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间以单键结合。 下列有关 C3N4 晶体的说法中错误的是 A．C3N4 晶体与金刚石都同属于共价晶体 B．C3N4 晶体中 C－N 键的键长比金刚石中的 C－C 键的键长长 C．C3N4 晶体中每个碳原子连接 4 个氮原子，每个氮原子连接 3 个碳原子 D．C3N4 晶体中含有极性共价键，不含非极性共价键 6．由已知电离平衡常数判断，下列关于 SO2 与 Na2CO3(aq)反应的离子方程式的书写中，不合理的 是 酸 电离平衡常数 H2CO3 K1＝4×10－7　K2＝5.6×10－11 H2SO3 K1＝1.54×10－2　K2＝1.02×10－7 A．SO2＋H2O＋2CO2－3 ==2HCO－3 ＋SO2－3 B．SO2＋2HCO－3 ==2CO2＋SO2－3 ＋H2O C．2SO2＋H2O＋CO2－3 ==CO2＋2HSO－3 D．SO2＋H2O＋CO2－3 ==HCO－3 ＋HSO－3 7．化工生产中常用 MnS 作沉淀剂除去工业废水中的 Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2＋(aq)。 下列有关叙述中正确的是 A．该反应的平衡常数 K＝Ksp(MnS) Ksp(CuS) B．MnS 的 Ksp 小于 CuS 的 Ksp C．达到平衡时 c(Mn2＋)＝c(Cu2＋) D．向溶液中加入少量 Na2S 固体后，溶液中 c(Cu2＋)、c(Mn2＋)保持不变 8．某物质的实验式为 PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入 AgNO3 溶液反应也不产生沉淀，用强碱处 理并没有 NH3 放出，则下列有关说法中正确的是 A．NH3 与 NO －3 中氮原子的杂化方式相同 B．配合物中心离子的电荷数和配位数均为 4 C．PtCl4·2NH3 的立体构型为正八面体形 D．Cl－和 NH3 分子均与中心离子 Pt4＋配位 PO3-4 电解质 石墨铝箔 铜箔隔膜 + - 9．据研究，雾霾的形成与汽车排放的 CO、NO2 等有毒气体有关。对汽车加装尾气净化装置，可使 有毒气体相互反应转化为无毒气体，反应的化学方程式为 4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g)　 ΔH＝－1 200 kJ·mol－1。对于该反应，温度不同(T2＞T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是 10．下列说法中正确的是 A．对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH＜0)，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反 应速率与平衡常数均增大 B．如图是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明 t1 时 刻溶液的温度最高 C．反应 2HI(g) H2(g)＋I2(g)，达到平衡后，缩小容器容积可使体系颜色变深。该现象不能用 勒夏特列原理解释 D．若反应 4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)==4Fe(OH)3(s)在常温下能自发进行，则该反应的 ΔH＞0 二、不定项选择题：本题共5 小题，每小题 4 分，共 20 分。每小题有一个或两个选项符合题意，全 部选对得 4 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分。 11．磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性， 具有较长的循环寿命，放电时的反应为：LixC6＋Li1－xFePO- 4==6C＋LiFePO4。某磷酸铁锂电池的切面如图所示。下列有 关说法错误的是 A．放电时，Li＋脱离石墨，该过程中碳元素化合价反生了 变化 B．在周期表中，与 Li 的化学性质最相似的邻族元素是 Mg，其基态原子核外 M 层的两个电子自 旋状态相反 C．PO 3－4 的水解方程式为 PO3－4 ＋3H2O H3PO4＋3OH－ D．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键 12．位于不同主族的四种短周期元素甲、乙、丙、丁，其原子序数依次增大，原子半径 r(丁)＞r(乙)＞ r(丙)＞r(甲)。四种元素中，只有一种为金属元素，乙和丙原子的最外层电子数之和为丁原子的 最外层电子数的 3 倍。据此推断，下述正确的是 A．由甲、乙两元素组成的化合物一定不能导电 B．由甲、乙两元素组成的化合物中，只含有极性键 C．由甲和丙两元素组成的分子不止一种 D．乙和丁两元素的最高价氧化物的水化物之间能发生反应 13．用下列实验方案及所选玻璃容器（非玻璃容器任选）就能实现相应实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 所选玻璃仪器 A 测定某待测 NaOH 溶 液的浓度 用 0.200 0mol/L 标准盐酸溶液中和 滴定待测 NaOH 溶液 锥形瓶、滴定管、 移液管、烧杯 B 比较 HClO 和 CH3COOH 的酸性强弱 同温下用 pH 试纸测定浓度为 0.1 mol·L－1 NaClO 溶液和 0.1 mol·L－1 CH3COONa 溶液的 pH 玻璃棒、玻璃片 C 证明 AgBr 的溶度积比 AgCl 小 向 AgNO3 溶液中先滴加 NaCl 溶液， 出现白色沉淀后，再向其中滴加与 NaCl 溶液同浓度的 NaBr 溶液 试管、滴管 D 配制 1 L 1.6%的 CuSO4 溶液（溶液密度 近似为 1 g·mL－1） 将 25 g CuSO4·5H2O 溶解在 975 mL 水中 烧杯、量筒、玻 璃棒 14．氨分子中的一个氢原子被甲基取代后，所得甲胺(CH3NH2)的性质与氨相 似，CH3NH2·H2O 也是一元弱碱，25 ℃时电离常数 Kb＝4.0×10－5。现用 0.050 0 mol·L－1 的稀硫酸滴定 10 mL 0.100 0 mol·L－1 的甲胺溶液，溶液中 c(OH－)的负对数(pOH)与所加稀硫酸的体积(V)的关系如图所示。下列说 法正确的是 A．甲胺在水中的电离方程式为 CH3NH2·H2O==CH3NH＋3 ＋OH－ B．A、B、C 三点溶液中，水电离出来的 c(H＋)：B＞C＞A C．C 点所在溶液中c(CH3NH2·H2O) c(CH3NH＋3 ) ＝2.5×10－5 D．B 点溶液中存在 c(CH3NH2·H2O)＞c(CH3NH＋3 )＞c(H＋)＞c(OH－) 15．某研究小组以 AgZSM 为催化剂，在容积为 1 L 的容器中，相同时间下测得 0.1 mol NO 转化为 N2 的转化率随温度变化如图所示[无 CO 时反应为 2NO(g) N2(g)＋O2(g)；有 CO 时反应为 2CO(g) ＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)]。下列说法正确的是 A．反应 2NO(g) N2(g)＋O2(g)的△H＞0 B．达平衡后，其他条件不变，使 n(CO)/n(NO)＞1，CO 转化率下降 C．X 点可以通过更换高效催化剂提高相同时间下 NO 的转化率 D．Y 点再通入 CO、N2 各 0.01 mol，此时 v(CO，正)＜v(CO，逆) 三、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。 16．（8 分）近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。 因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题： （1）Deacon 发明的直接氧化法为：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)。如图为刚性容器中，进 料浓度比 c(HCl)∶c(O2)分别等于 1∶1、4∶1、7∶1 时 HCl 平衡转化率随温度变化的关系： 可知反应平衡常数 K(300 ℃)______K(400 ℃)（填“大于”或“小于”）。设 HCl 初始浓度 为 c0，根据进料浓度比 c(HCl)∶c(O2)＝1∶1 的数据计算 K(400 ℃)＝________（列出计算 式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度 比 c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是___________、___________； （2）Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行： CuCl2(s)==CuCl(s)＋1 2 Cl2(g)　ΔH1＝83 kJ·mol－1 CuCl(s)＋1 2 O2(g)==CuO(s)＋1 2 Cl2(g)　ΔH2＝－20 kJ·mol－1 CuO(s)＋2HCl(g)==CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH3＝－121 kJ·mol－1 则 4HCl(g)＋O2(g)==2Cl2(g)＋2H2O(g)的　ΔH＝________kJ·mol－1； （3）在一定温度的条件下，进一步提高 HCl 的转化率的方法有_____________________、 __________________________________。 17．（8 分）早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由 Al、Cu、Fe 三种金属元素组成，据此回答下 列问题。 （1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过___________方法区 分晶体、准晶体和非晶体； （2）CuO 在高温时分解为 O2 和 Cu2O，请从阳离子的结构来说明在高温时，Cu2O 比 CuO 更稳定 的原因是__________________________；Cu2O 为半导体材料，在其立方晶胞内部有 4 个氧 原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_______个铜原子； （3）经验规律告诉我们，当成键的两个原子电负性 χ 的差值 Δχ 大于 1.7 时，原子间一般形成的 是离子键；Δχ 小于 1.7 时，原子间一般形成的是共价键。已知 χ(Fe) ＝1.8，χ(Cl)＝3.1，据此推断化合物 FeCl3 中 Fe－Cl 键的共用电子 对偏向______ 原子（填名称），FeCl3 属于__________（填“共 价化合物”或“离子化合物”）； （4）某种磁性氮化铁的结构如图所示，N 随机排列在 Fe 构成的正四面 体空隙中。正六棱柱底边长为 a cm，高为 c cm，阿伏加德罗常数的值为 NA，则该磁性氮化 铁的晶体密度为__________ g/cm3（用代数式表示）。 18．（16 分）2020 年 2 月 15 日，由国家科研攻关组的主要成员单位的专家组共同研判磷酸氯喹在 细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒（SARS－CoV－2）的 感染。磷酸氯喹的结构如图所示，据此回答下列问题。 （1）C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序为 _____________；电负性 χ(P)_____χ(Cl)（填“＞”或 “＜”）； （2）磷酸氯喹中 N 原子的杂化方式为_____，NH3 是一种极易溶于水的气体，其沸点比 AsH3 的 沸点高，其原因是___________________________________________________________； （3）磷化镓与砷化镓是两种由ⅢA 族元素与ⅤA 族元素人工合成的Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体材料。 其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被 P(As)原子代替，顶点和面心的碳原子被 Ga 原子代替。 ①基态 Ga 原子核外电子排布式为__________； ②砷化镓晶体中含有的化学键类型为___________（填选项字母）； A．离子键 B．配位键 C．σ 键 D．π 键 E．极性键 F．非极性键 ③磷化镓与砷化镓具有相似的晶体结构，其中熔点较高的是__________（填化学式），原 因是_______________________________________________________________； ④以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各 原子的位置。称作原子分数坐标。如图为沿 y 轴投影的磷 化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子 1 的原子分数坐标 为（0.25，0.25，0.75） ，则原 子 2 的 原 子 分 数 坐 标 为 __________；若磷化镓的晶体密度为 ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为 NA，则晶胞中 Ga 和 P 原子的最近距离为__________ pm（用代数式表示）。 19．（13 分）实验室以工业废渣（主要含 CaSO4·2H2O，还含少量 SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取 轻质 CaCO3 和(NH4)2SO4 晶体，其实验流程如下： （1）室温下，反应 CaSO4(s)＋CO2－3 (aq) CaCO3(s)＋SO2－4 (aq)达到平衡，则溶液中c(SO2－4 ) c(CO2－3 )＝ __________ [Ksp(CaSO4)＝4.8×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9]； （2）将氨水和 NH4HCO3 溶液混合，可制得(NH4)2CO3 溶液，其离子方程式为___________ ______________________________；浸取废渣时，向(NH4)2CO3 溶液中加入适量浓氨水的目 的是___________________________________________________； （3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在 60～70 ℃，搅 拌，反应 3 小时。温度过高将会导致 CaSO4 的转化率下降，其原 因是_________________________；保持温度、反应时间、反应物和 溶 剂 的 量 不 变 ， 实 验 中 提 高 CaSO4 转 化 率 的 操 作 有 ______________________________________。 （4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质 CaCO3 所需的 CaCl2 溶液。设计以水洗后的滤渣为原 料 ， 制 取 CaCl2 溶 液 的 实 验 方 案 ： ____________________________________________________________________ ______________________________________。（已知 pH＝5 时 Fe(OH)3 和 Al(OH)3 沉淀完全； pH＝8.5 时 Al(OH)3 开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和 Ca(OH)2） 20．（15 分）合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究 CO2 与 CO 之间的转化。为了弄清其规律， 让一定量的 CO2 与足量碳在体积可变的密闭容器中反应 C(s)＋CO2(g) 2CO(g)　ΔH，测得压强、 温度对 CO、CO2 的平衡组成的影响如图 1 所示： 图 1 （1）p1、p2、p3 的大小关系是_______，欲提高 C 与 CO2 反应中 CO2 的平衡转化率，应采取的措 施为___________________。图中 a、b、c 三点对应的平衡常数（用 Ka、Kb 和 Kc 表示）大 小关系是____________________； （2）900 ℃、1.013 MPa 时，1 mol CO2 与足量碳反应达平衡后容器的体积为 V，CO2 的转化率为 __________，该反应的平衡常数 K＝________________。 （3）将（2）中平衡体系温度降至 640 ℃，压强降至 0.101 3 MPa，重新达到平衡后 CO2 的体积 分数为 50%。条件改变时，正反应和逆反应速率如何变化？_________________，二者之间 有何关系？__________________。 （4）CO2 催化加氢也可转化为 CO，但同时会合成二甲醚，其过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)==CO(g)＋H2O(g) ΔH＝41.2 kJ·mol－1 反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)==CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－122.5 kJ·mol－1 在恒压、CO2 和 H2 的起始量一定的条件下，CO2 平衡转化率和平衡时 CH3OCH3 的选择性随 温度的变化如图 2 其中：CH3OCH3 的选择性＝2 × CH3OCH3的物质的量 反应的CO2的物质的量 ×100% ①温度高于 300 ℃，CO2 平衡转化率随温度升高而上升的原因是__________________ _____________________________________________________________________； ②220 ℃时，在催化剂作用下 CO2 与 H2 反应一段时间后，测得 CH3OCH3 的选择性为 48%（图 中 A 点 ） 。 不 改 变 反 应 时 间 和 温 度 ， 一 定 能 提 高 CH3OCH3 选 择 性 的 措 施 有 ___________________________________________________________________。 图 2 图 3 （5）水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及 合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面 上水煤气变换的反应历程，如图 3 所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 可知水煤气变换的 ΔH_______0（填“大于”、“等于”或“小于”）。该历程中最大能垒 （活化能）E 正＝_______eV，写出该步骤的化学方程式____________________。 2019～2020 学年度高二年级第二学期开学收心检测 化 学 参考答案与评分标准 一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分。每小题只有一个选项符合题意。 1．B 2．D 3．A 4．C 5．B 6．B 7．A 8．D 9．B 10．C 二、不定项选择题：本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。每小题有一个或两个选项符合题 意，全部选对得 4 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分。 11．AC 12．C 13．AD 14．C 15．BC 三、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。 16．（1）大于 (0.42)2 × (0.42)2 (1－0.84)4 × (1－0.21)c0 （2 分） O2 和 Cl2 分离能耗较高、HCl 转化率较低　 （2）－116 （3）增加反应体系压强、及时除去产物　 （本题除特别标注，每空 1 分，共 8 分） 17．（1）X－射线衍射 （2）Cu2O 中 Cu＋的 3d 轨道处于全满的稳定状态，而 CuO 中 Cu2＋的 3d 轨道排布为 3d9， 能量高，不稳定（2 分） 16 （3）氯 共价化合物 （4） （2 分） （本题除特别标注，每空 1 分，共 8 分） 18．（1）N＞O＞C（1 分） ＜（1 分） （2）sp2、sp3 NH3 中 N 的电负性比 AsH3 中 As 的大得多，故 NH3 易形成分子间氢键，从 而使其沸点升高；也容易与 H2O 形成分子间氢键，使其在水中溶解度增大 （3）①1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）（1 分） ②BCE ③GaP（1 分） 二者均为共价晶体，P 原子半径小于 As，P－Ga 键长小于 As－Ga 键长，GaP 键能更大，熔点更高 A 2 21 33 10728 cNa× × ④（0.25，0.25，0.25） （本题除特别标注，每空 2 分，共 16 分） 19．（1）1.6×104 （2）HCO－3 ＋NH3·H2O==NH＋4 ＋CO2－3 ＋H2O（或 HCO－3 ＋NH3·H2O NH＋4 ＋CO2－3 ＋H2O） 增加溶液中 CO 2－3 的浓度，促进 CaSO4 的转化 （3）温度过高，(NH4)2CO3 分解　加快搅拌速率 （4）在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中 分批加入少量 Ca(OH)2，用 pH 试纸测量溶液 pH，当 pH 介于 5～8.5 时，过滤（3 分） （本题除特别标注，每空 2 分，共 13 分） 20．（1）p1＜p2＜p3　升高温度、减小压强　Ka＝Kb＜Kc （2）66.7%　 16 3V （3）正反应和逆反应速率均减小　v(正)＜v(逆) （4）①反应Ⅰ的 ΔH＞0，反应Ⅱ的 ΔH＜0，温度升高使 CO2 转化为 CO 的平衡转化率上升， 使 CO2 转化为 CH3OCH3 的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度（2 分） ②增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂（2 分） （5）小于 2.02 COOH*＋H*＋H2O*==COOH*＋2H*＋OH*（或 H2O*==H*＋OH*）（2 分） （本题除特别标注，每空 1 分，共 15 分） 103 A 10404 4 3 ×× Nρ