吉林省长春外国语学校2021-2022学年高二下学期期初考试化学试题

长春外国语学校2021-2022 学年第二学期期初考试高二年级 化学试卷（理科） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4 页。考试结束后，将答题 卡交回。 注意事项： 1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信 息条形码粘贴区。 2．选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0.5 毫米黑色字迹的签字笔书 写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效； 在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5. 保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Si—28 S—32 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题：本题共10 小题，每小题4 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题 目要求的。 1．我国力争在2060 年前实现碳中和，即二氧化碳排放量“收支相抵”。下列做法对促进碳 中和没有直接效果的是（ ） A．有机化工生产中原子利用率达到100% B．用可燃冰代替煤作燃料 C．大力开发新能源代替传统的化石燃料 D．在煤中加石灰石降低污染气体的排放 2．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ） A．1mol/L 的CH3COOH 溶液中，CH3COOH 和CH3COO-数目和为NA B．12g 金刚石中含有σ 键数目为4NA C．25℃1.01×105Pa，4.5LO2和N2的混合气体所含分子数为NA D．1mol 带有乙基支链的链烃中主链所含有碳原子数最少为5NA 3．m、n、p、q 是有机合成中常见的4 种小分子。下列说法正确的是（ ） A．m 的分子式为C5H10O2 B．n 与p 互为同系物 C．含羧基的n 的同分异构体有8 种(不包括立体异构) D．可用溴的四氯化碳溶液鉴别p 和q 4 ．水合肼N2H4·H2O 是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为 NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。图中装置和操作不能达到实验目的的是（ ） A．在裝置甲的圆底烧瓶中加入氯化钙制取NH3 B．用装置乙作为反应过程的安全瓶 C．制备水合肼时从装置丙的a 口通入NH3 D．用装置丁吸收反应中过量的NH3 5．X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素；Z 的原子序数为X 的2 倍；X、 Y、Z 形成化合物Y2Z2X3，它与稀硫酸反应为Y2Z2X3＋H2SO4=Y2SO4＋ZX2↑＋Z↓＋ H2O。下列叙述正确的是（ ） A．X、Y、Z 的简单离子半径：Z＞Y＞X B．X、Y 的氢化物沸点：Y＞X C．Z、W 氧化物的水化物酸性：W＞Z D．Y2Z2X3为只含离子键的化合物 6．微生物电化学产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合，装置如图所示(左侧 CH3COO-转化为CO2和H+，右侧CO2和H+转化为CH4)。有关说法正确的是（ ） A．电源a 为负极 B．该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战 略愿景 C．外电路中每通过lmol e-与a 相连的电极将产生 2.8L CO2 D．b 电极的反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O 7．常温下，铁的氢氧化物Fe(OH)n( 或3)的沉淀溶解平衡与溶液pH 的关系如图所示， 其中pFe=-lg(Fen+)。下列叙述错误的是（ ） A．Ⅰ表示Fe(OH)3的曲线 B．Fe(OH)2的Ksp=10-15 C．在Q 点加水稀释可能移到M 点 D．在Y 点通入足量的O2将达到R 点(忽略溶液体积变化) 8．我国科学家研究出在S－In 催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。图1 表示不同催化剂及活性位上生成H*的能量变化，图2 表示反应历程，其中吸附在催化剂表面 的物种用*标注。下列说法错误的是( ) A．S－In/S 表面更容易生成H* B．S2－与K＋(H2O)n微粒间的静电作用促 进了H2O 的活化 C．CO2经两步转化生成HCOO－ D．H*＋OH－→H2＋*＋OH－相对能量变 化越小，越有利于抑制H*复合成H2 9．常温下，下列有关电解质溶液的说法错误的是( ) A．相同浓度的HCOONa 和NaF 两溶液，前者的pH 较大，则Ka(HCOOH)＞Ka(HF) B．相同浓度的CH3COOH 和CH3COONa 两溶液等体积混合后pH 约为4.7，则溶液中 c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) C．FeS 溶于稀硫酸，而CuS 不溶于稀硫酸，则Ksp(FeS)＞Ksp(CuS) D．在1 mol·L－1 Na2S 溶液中，c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝1 mol·L－1 10．某温度下，HNO2和CH3COOH 的电离常数分别为5.0×10－4和1.7×10－5。将pH 和 体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH 随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( ) A．曲线Ⅰ代表HNO2溶液 B．溶液中水的电离程度：b 点>c 点 C．从c 点到d 点，溶液中保持不变 (其中HA、A－分别代表相应的酸和酸根离子) D．相同体积a 点的两溶液分别与NaOH 恰好中和后，溶液中 n(Na＋)相同 第II 卷 非选择题 二、综合填空题 11．工业上可用红土镍矿(主要成分为NiO，含有少量FeO、Fe2O3)制备镍并回收副产物黄铵铁 矾[(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12]的工艺流程如下。 回答下列问题： （1）基态Ni 原子的价电子排布图为___________。 （2）“初步沉铁”时，鼓入空气的作用除了搅拌、加快反应速率之外，还有 。 （3）“深度沉铁”时，溶液保持的温度比“初步沉铁”时溶液保持的温度低，且H2O2的用量 高于理论用量的原因是 。溶液中Fe3+转化为黄铵铁矾的离子方程式为 。检验“深度沉铁”完全的实验步骤和现象是 。 （4）已知几种物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示。 物质 Ni(OH)2 Fe(OH)3 黄铵铁矾 开始沉淀的pH 7.2 2.7 1.3 沉淀完全的pH 9.2 3.7 2.3 “深度沉铁”通入NH3调节溶液pH 的范围是___________。 （5）隔绝空气煅烧时得到Ni2O3，则煅烧反应的化学方程式为___________ 。 12．二氯异氰尿酸钠[(CNO)3Cl2Na]是常用的杀菌消毒剂，常温下为白色固体，难溶于冷水。某 同学利用高 浓度的NaClO 溶液和(CNO)3H3固体， 在10℃时反应制备二氯异氰尿酸钠，实验装置如下图所示(部分夹持装置略)。 已知：2NaClO + (CNO)3H3 = (CNO)3Cl2Na + NaOH + H2O，回答下列问题： （1）仪器a 的名称为恒压滴液漏斗，与分液漏斗相比其优点是 。 （2）待装置B 中出现 现象时，可由三颈烧瓶上口加入(CNO)3H3固体；反 应过程中仍需不断通入 Cl2的理由是 。 （3）反应结束后，装置B 中的浊液经过滤、___________、干燥得粗产品。上述装置存在一处 缺陷会导致装置B 中NaOH 利用率降低，改进的方法是 。 （4）通过下列实验测定二氯异氰尿酸钠样品中有效氯的含量。 反应原理： (CNO)3Cl2]－+ H+ +2H2O = (CNO)3H3 + 2HClO， HClO + 2I－ + H+ = I2 + Cl－+ H2O， I2 + 2S2O = S4O + 2I－ 实验步骤：准确称取m g 样品，用容量瓶配成250 mL 溶液；取25.00 mL 上述溶液于碘量瓶中， 加入适量稀硫酸和过量KI 溶液，充分反应后，用 c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄 色。加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液平均为 V mL。 ①滴定终点现象为_________________________________________。 ②该样品的有效氯含量表达式为_______________________________ 。(该样品的有效氯= ×100%) 13．含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。回答下列问题： （1）下图所示为利用H2O 和空气中的N2以LDH 超薄纳米为催化剂在光催化作用下合成氨的 原理。 已知：Ⅰ．2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ∆H=+92.4kJ/mol；Ⅱ．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol， 则上述合成氨的热化学方程式为 。 （2）合成尿素[CO(NH2)2]的反应为2NH3(g)+CO2(g) H2O(l)+CO(NH2)2(s) ∆H=-134kJ/mol。 向恒容密闭容器中按物质的量之比4：1 充入NH3和CO2，使反应进行，保持温度不变，测得 CO2的转化率随时间的变化情况如图所示。 ①若用CO2的浓度变化表示反应速率，则A 点的逆反应速率______B 点的正反应速率(填 “＞”“＜”或“=”)。 ②下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是___________ (填选项字母)。 A．体系压强不再变化 B．气体平均摩尔质量不再变化 C．NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2：1 D．固体质量不再发生变化 （3）汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源，其中存在大量NO。实验发现，NO 易发 生二聚反应2NO(g) N2O2(g)并快速达到平衡。向真空钢瓶中充入一定量的NO 进行反应， 测得温度分别为T1和T2时NO 的转化率随时间变化的结果如图所示。 ①温度为T2时，达到平衡时体系的总压强为200kPa，X 点N2O2的物质的量分数为_________ __(保留三位有效数字)，X 点对应的平衡常数Kp=___________kPa-1。 ②如图所示，利用电解原理，可将废气中的NO 转化为NH4NO3，阳极的电极反应式为 _____________________________________________。 长春外国语学校2021-2022 学年第二学期期初考试高二年级 化学答案（理科） 一、选择题：本题共10 小题，每小题4 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题 目要求的。 1．【答案】D 2. 【答案】D 3．【答案】C 4．【答案】A 5．【答案】B 6．【答案】D 7．【答案】D 8．【答案】C 9．【答案】A 10．【答案】C 二、综合填空题 11．【答案】 （1） （2）将Fe2+氧化为Fe3+ （3）双氧水不稳定，受热易分解 ； 取沉淀后的滤液少许，向其中加入几滴KSCN 溶液，若不出现血红色，说明沉淀完全 （4） （5） 【解析】 红土镍矿(主要成分为NiO，含有少量FeO、Fe2O3)中加入稀硫酸，生成硫酸镍、硫酸亚铁、硫 酸铁，然后通入氨气、空气并加热得到黄铵铁矾，过滤后继续通入氨气，加入双氧水并加热进 一步得到黄铵铁矾，然后向滤液中加入草酸沉镍，煅烧得到氧化镍，利用焦炭还原得到粗镍， 据此解答。 （1） 基态Ni 原子的价电子排布图为 ； （2）由于空气中含有氧气，因此鼓入的空气除了起到搅拌、加快反应速率的作用外，还能够 起到将Fe2+氧化为Fe3+的作用； （3） 溶液保持的温度比“初步沉铁”时溶液保持的温度低，且H2O2的用量高于理论用量的原 因是双氧水不稳定，受热易分解；溶液中Fe3+转化为黄铵铁矾的离子方程式为 ；检测Fe3+一般用KSCN 溶液，则证明“深度沉铁”完全的实验步骤和现象是取沉淀后的滤液少许，向其中加入 几滴KSCN 溶液，若不出现血红色，这说明沉淀完全； （4）深度沉铁通入氨气需要防止生成氢氧化内和氢氧化铁沉淀，则条件溶液pH 的范围是 ； （5）NiC2O4煅烧分解可以制得Ni2O3，同时获得混合气体，反应中镍元素化合价升高，则碳元 素化合价应该降低，因此混合气体是CO 和CO2，反应的化学方程式为 。 12．【答案】 （1）恒压分液漏斗的支管可以使漏斗下方与漏斗中的压强一致，可以使漏斗内液体顺利流下 （2）液面上方有黄绿色气体 ； 使反应生成的 NaOH 再次生成 NaClO，提高原料利用率 （3）冰水洗涤 ； 在装置 A、B 之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 （4）滴入最后一滴标准液时，锥形瓶内溶液蓝色刚好褪去(或颜色恰好由蓝色变成无色)， 且半分钟不恢复 ； 【解析】浓盐酸和氯酸钾反应生成氯气，氯气中含有挥发出的HCl，会导致NaOH 被消耗， NaOH 利用率降低，氯气和NaOH 溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，待全部反应完后加入 (CNO)3H3，两者反应生成(CNO)3Cl2Na 、NaOH 和水，生成的NaOH 再和氯气反应，利用滴定 原理来测定氯的含量。 （1）仪器a 的名称为恒压滴液漏斗，与分液漏斗相比其优点是恒压分液漏斗的支管可以使漏 斗下方与漏斗中的压强一致，可以使漏斗内液体顺利流下；故答案为：恒压分液漏斗的 支管可以使漏斗下方与漏斗中的压强一致，可以使漏斗内液体顺利流下。 （2）装置B 主要是NaOH 溶液与氯气反应生成次氯酸钠，当装置B 中出现液面上方有黄绿色 气体现象时，说明NaOH 反应完，生成较多的次氯酸钠，可由三颈烧瓶上口加入 (CNO)3H3固体，根据反应方程式2NaClO + (CNO)3H3 = (CNO)3Cl2Na + NaOH + H2O，反 应中不断生成NaOH，因此反应过程中仍需不断通入Cl2的理由是使反应生成的 NaOH 再 次生成 NaClO，提高原料的利用率；故答案为：液面上方有黄绿色气体；使反应生成的 NaOH 再次生成 NaClO，提高原料的利用率。 （3）为防止二氯异氰尿酸钠溶于水，又根据二氯异氰尿酸钠难溶于冷水，因此装置B 中的浊 液经过滤、冰水洗涤、干燥得粗产品。上述装置存在一处缺陷会导致装置B 中NaOH 利 用率降低，主要是因此盐酸易挥发，挥发出的HCl 和NaOH 反应，因此改进的方法是在 装置 A、B 之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶；故答案为：冰水洗涤；在装置 A、B 之 间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶。 （4）①该反应用淀粉作指示剂，因此滴定终点现象为滴入最后一滴标准液时，锥形瓶内溶液 蓝色刚好褪去(或颜色恰好由蓝色变成无色)，且半分钟不恢复；故答案为：滴入最后一 滴标准液时，锥形瓶内溶液蓝色刚好褪去(或颜色恰好由蓝色变成无色)，且半分钟不恢 复。 ②根据HClO～I2～2S2O ，得到n(HClO)= × c mol/L×V×10−3L×10=5cV×10−3mol，该 样品的有效氯含量表达式为 ；故答 案为： 。 13．【答案】 （1）2N2(g)+ 6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g) ∆H=+1266.0kJ/mol （2）＜ C （3）66.7% 0.03 NO—3e—+2H2O=NO -+4H+ 【解析】 （1）由盖斯定律可知，反应—Ⅰ×2—Ⅱ×3 得水与空气中氮气的合成氨反应2N2(g)+ 6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g) ∆H=—(+92.4kJ/mol)×2—(—483.6kJ/mol)×3=+1266.0kJ/mol，则反应 的热化学方程式为2N2(g)+ 6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g) ∆H=+1266.0kJ/mol，故答案为： 2N2(g)+ 6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g) ∆H=+1266.0kJ/mol； （2）①由图可知，A 点时反应未达平衡，在形成平衡的过程中，逆反应速率增大，平衡时正、 逆反应速率相等，则A 点的逆反应速率小于B 点的正反应速率，故答案为：＜； ②A．该反应为气体体积减小的反应，体系压强不再变化说明正、逆反应速率相等，反应 达到平衡状态，故正确； B．向恒容密闭容器中充入NH3和CO2的物质的量比为4：1，由方程式可知反应消耗 NH3和CO2的物质的量比为2：1，则气体平均摩尔质量不再变化说明正、逆反应速率相 等，反应达到平衡状态，故正确； C．NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2：1 不能说明正、逆反应速率相等，无法 判断反应是否达到平衡状态，故正确； D．固体质量不再发生变化说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确； 故选C； （3）①设温度为T2时，起始充入一氧化氮的物质的量为2mol，由图可知，一氧化氮的转化率 为80%，则平衡时一氧化氮和双聚一氧化氮的物质的量分别为(2mol— 2mol×80%)=0.4mol、2mol×80%× =0.8mol，则一氧化氮和双聚一氧化氮的物质的量分 数分别为 = ×100%=33.3%、 = ×100%=66.7%，由达到平衡时体系的总 压强为200kPa 可知，平衡常数Kp= =0.03，故答案为：66.7%；0.03； ②由图可知，在水分子作用下，一氧化氮在阳极上失去电子发生氧化反应生成硝酸根离 子和氢离子，电极反应式为NO-3e—+2H2O=NO -+4H+，故答案为： NO-3e—+2H2O=NO +4H+。