安徽省淮南市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试化学试题 Word版含解析.docx

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安徽省淮南市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试化学试题考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：人教版选择性必修1，选择性必修2第一章。5.可能用到的相对原子质量：H1C12O16Na23Si28Cl35.5一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.下列化学用语的表达式正确的是A.Na+的结构示意图：B.基态硫原子最外层电子的轨道表达式：C.基态O2-的电子排布式：1s22s22p6D.中子数为8的碳原子符号：【答案】C【解析】【详解】A．Na+的结构示意图为，故A错误；B．基态硫原子最外层电子的轨道表示式为，故B错误；C．基态O2-由基态氧原子得到两个电子而来，电子排布式为1s22s22p6，故C正确；D．中子数为8的碳原子的质量数为14，其符号为，故D错误；故选C。2.在基态多电子原子中，下列有关叙述不正确的是A.第二能层的符号为L，有2s、2p共2个能级 B.d能级上有5个原子轨道，最多可容纳10个电子C.p能级电子云有3种不同的空间伸展方向D.电子能量是由能层、能级、电子云的空间伸展方向共同决定的【答案】D【解析】【详解】A．第二能层有2s、2p共2个能级，A项正确；B．d能级有5个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，则5个原子轨道最多可容纳10个电子，B项正确；C．p能级电子云有px、py、pz3种不同的空间伸展方向，C项正确；D．电子的能量由能层和能级决定，与电子云的空间伸展方向无关，D项错误。故选D。3.化学与生产、生活关系密切。下列操作或应用错误的是A.将草木灰与铵态氮肥混合施用B.用白醋除去热水瓶内的水垢C.用高铁酸钾(K2FeO4)作为净水剂D.用活性炭去除冰箱里的异味【答案】A【解析】【详解】A．草木灰中碳酸钾水解呈碱性，铵态氮肥水解星酸性，两者水解互相促进，会使氮肥肥效流失，故A错误；B．醋酸可与水垢中的碳酸钙和氢氧化镁等物质反应，所以可用白醋除去热水瓶内的水垢，故B正确；C．高铁酸钾与水中细菌发生氧化还原反应生成铁离子，铁离子水解生成氢氧化铁胶体可以吸附水中的悬浮物达到净水的作用，故C正确；D．活性炭具有吸附性可以吸附异味，所以用活性炭去除冰箱里的异味，故D正确；故选A4.下列有关基态微粒的电子排布式正确的是A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】A．Ti的原子序数是22，基态Ti原子的电子排布式为，A正确； B．Ni的原子序数是28，Ni原子失去最外层2个电子形成，基态的电子排成式为，B错误；C．Cu的原子序数是29，基态Cu原子的电子排布式为，C错误；D．Br的原子序数是35，基态Br原子的电子排布式为，D错误；故选A。5.H2与ICl的反应分①②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法正确的是A.反应①、反应②均为吸热反应B.活化能：反应①＜反应②C.反应速率；反应①＞反应②D.【答案】D【解析】【详解】A．根据图像可知：反应①②中反应物的总能量大于生成物的总能量，因此二者均是放热反应，A错误；B．活化能是反应物总能量与物质发生化学反应所需最低能量的差，根据图示可知反应①正反应的活化能大于反应②正反应的的活化能，B错误；C．根据选项B分析可知：反应的活化能：反应①＞反应②；反应的活化能越大，发生反应需消耗的能量就越高，化学反应速率就越小，故反应速率：反应①＜反应②，C错误；D．反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差，根据盖斯定律知，反应①、反应②的焓变之和，D正确；故合理选项是D。 6.以下是一些基态原子能级上的电子排布图及电子排布式：①②③碳原子：④钾原子：。对上述表示方法的评价中，正确的是A.①违背泡利原理B.②正确C.③违背能量最低原理D.④违背洪特规则【答案】C【解析】【详解】A．①违背洪特规则，A项错误；B．②违背泡利原理，B项错误；C．电子应先排轨道，轨道排满后，再排轨道，③违背能量最低原理，C项正确；D．④违背了能量最低原理，D项错误；故选C。7.下列有关性质的比较错误的是A.离子半径：B.电负性：C.第一电离能：D.热稳定性：【答案】A【解析】【详解】A．与电子层结构相同，核电荷数：，故，A项错误；B．、同主族，同主族元素从上到下电负性减小，则电负性：，B项正确；C．同周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，原子的3p能级轨道呈半充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：，C项正确；D．非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强。非金属性：，则热稳定性：，D项正确；故选A。8.实验室用标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液，下列说法或操作正确的是A.滴定前锥形瓶用FeSO4溶液润洗2～3次B.将标准KMnO4溶液置于碱式滴定管中备用C.滴定前俯视读数、滴定后仰视读数会导致滴定结果偏高D.当锥形瓶内溶液颜色由浅绿色变为紫红色时，立即记下滴定管液面所在刻度 【答案】C【解析】【详解】A．滴定操作时锥形瓶只需用水洗净即可，不能用FeSO4溶液润洗，A错误；B．标准KMnO4溶液具有氧化性，能够氧化碱式滴定管的橡胶管，因此应盛放于酸式滴定管中，B错误；C．实验时在滴定前俯视读数，滴定后仰视读数，导致标准溶液读数体积大于实际消耗标准溶液体积，最终使所测溶液浓度偏高，C正确；D．确定滴定终点时，需溶液由浅绿色变为紫红色，且30s内溶液颜色不再发生变化，说明此时滴定达到终点，D错误；故合理选项是C。9.下列各元素：①第三周期第一电离能最小的元素②原子外围电子排布式为的元素③能级为半满的元素④电负性最大的元素。下列分析正确的是A.①②易形成共价化合物B.③④易形成离子化合物C.②③难以形成化合物D.①④两元素第一电离能相差很小【答案】C【解析】【分析】根据电子排布式可知，①中元素是钠，②中元素是氖，③中元素是氮，④中元素是氟，以此解题。【详解】A．氖难与钠形成化合物，项错误；B．氮与氟易形成共价化合物，B项错误；C．氖难与氮形成化合物，C项正确；D．钠与氟第一电离能相差很大，D项错误；故选C。10.室温下，相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列判断错误的是 A.a点所在曲线对应的是NaOH溶液B.b点的大于c点的C.与同一浓度的盐酸完全反应时，消耗盐酸体积：D.a、c两点溶液中的相等【答案】B【解析】【分析】从图中可以看出，两条曲线起点pH相同，但加水稀释相同倍数后，两条曲线的pH减小程度不同，则上面那条曲线表示氨水稀释过程的pH变化，下面那条曲线表示氢氧化钠溶液加水稀释过程的pH变化。【详解】A．根据图示可知，a点对应的曲线为NaOH溶液稀释时的pH变化曲线，b、c点对应的曲线为氨水稀释时的pH变化曲线，A项正确；B．只与温度有关，溶液的温度都是相同的，b、c两点相等，B项错误；C．因为两份溶液的体积相同、pH相同，而一水合氨为弱电解质，只发生部分电离，所以的总物质的量大于NaOH的总物质的量，稀释过程中溶质总物质的量不变，所以c点消耗盐酸多，C项正确；D．a、c两点溶液pH相等，则相等，D项正确；答案选B。11.某温度下，FeS的水溶液中存在平衡FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq)，其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是A.可以通过升温实现由c点变到a点B.d点可能有沉淀生成C.a点对应的Ksp大于b点对应的KspD.该温度下，Ksp(FeS)=2.0×10-18 【答案】D【解析】【详解】A．从图像可以看出，从c点到a点，不变，变小，而温度变化时，与同时变化，A项错误；B．沉淀溶解平衡曲线上方表示过饱和溶液，可析出沉淀，曲线下方表示不饱和溶液，所以d点没有沉淀生成，B项错误；C．a、b点处于等温线上，温度不变，不变，C项错误；D．由图知，该温度下，，D项正确；故选D。12.某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，装置如图所示。其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法错误的是A.通入O2Pt极为正极，该电极反应式为O2-4e-+2H2O=4OH-B.乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-C.反应一段时间后，乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠溶液D.反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度可能减小【答案】A【解析】【分析】根据装置的特点，甲装置为燃料电池，乙、丙装置为电解池，通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极，根据电解原理，Fe电极为阴极，石墨为阳极，精铜为阴极，粗铜为阳极，据此分析；【详解】A．甲装置为燃料电池，通的极为正极，电解质为，电极反应式为，A项错误；B．通的极为负极，即电极为阴极，电极反应式为，B项正确； C．根据B项的分析及为阳离子交换膜，允许通过知，反应一段时间后，乙装置中铁电极区生成溶液，C项正确；D．根据上述分析，精铜作阴极，电极反应式为，粗铜作阳极，电极反应式为，但粗铜中含有比活泼的金属，这些金属先失电子，使溶液的浓度减小，D项正确。故选A。13.下列各组元素中，彼此的化学性质一定相似的是选项(Ⅰ)基态原子结构信息(Ⅱ)基态原子结构信息A最外层电子排布式：1s2最外层电子排布式：2s2B核外有12个电子K、L层电子数之和与M、N层电子数之和相等C2p能级上有1个未成对电子核外电子共有17种运动状态DL层上只有一个空轨道M层上有3个p电子A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【详解】A．最外层电子排布式为1s2，对应元素为He，最外层电子排布式为2s2，对应的元素为Be，两者化学性质不相似，A不合题意；B．基态原子核外有12个电子的元素为Mg，K、L层排满时共有10个电子，故M层有8个电子，N层有2个电子，该元素为Ca，两者为同一主族元素，故性质一定相似，B符合题意；C．2p能级上有一个未成对电子，对应元素可能为B或F，核外有17种运动状态电子的元素为Cl，F和Cl为同一主族元素，性质相似，当B与Cl不同主族，性质不相似，C不合题意；D．L层上只有一个空轨道，对应元素为C，M层上有3个p电子，对应元素为P，两者位于不同主族，性质不相似，D不合题意；故答案为：B。14.将1molM和2molN置于体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：M(g)+2N(g)P(g)+Q(g) △H，反应过程中测得Q的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列结论正确的是A.△H＞0B.温度：T1＞T2C.温度为T1时，M的平衡转化率为20%D.若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2【答案】D【解析】【详解】A．先拐先平数值大，，温度升高，Q的体积分数减小，平衡逆向移动，说明，A项错误；B．先拐先平数值大，，B项错误；C．温度为时，设M的变化量为，根据反应：，温度为，平衡时Q的体积分数，解得，M的平衡转化率为，C项错误；D．对于放热反应，温度越低平衡常数越大，则，D项正确。故选D。二、非选择题(本题共4小题，共58分)15.在1L密闭容器中发生反应：，其化学平衡常数与温度的关系如下表：（℃）65070080083010000.50.60.91.01.7 回答下列问题：（1）该反应的______（填“>”或“<”）0。（2）某温度时，测得平衡体系中各物质的物质的量浓度相等，则此时对应的温度为______℃。保持温度和体积不变，充入一定量的，则平衡常数______（填“增大”“减小”或“不变”）。（3）下列措施不能提高的平衡转化率的是______（填字母）。A.选择适当的催化剂B.增大压强C.及时分离出D.升高温度（4）650°C时，将2mol和3mol投入上述容器中开始反应，达到平衡时的转化率为______。（5）800°C时，某时刻测得，，¹、，则此时反应是否达到平衡状态______（填“是”或“否”），此时，______（填“>”“<”或“=”）。【答案】（1）>（2）①.830②.不变（3）AB（4）50%（5）①.否②.>【解析】【小问1详解】随温度升高，平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，正向吸热反应，则该反应的>0。【小问2详解】某温度时，测得平衡体系中各物质的物质的量浓度相等，则平衡常数K=1,此时对应的温度为830℃。平衡常数只与温度有关，保持温度和体积不变，充入一定量的，温度不变，则平衡常数不变。【小问3详解】A.催化剂不能使平衡移动，选择适当的催化剂，氢气的平衡转化率不变，故选A；B.反应前后气体系数和相等，增大压强，平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故选B；C.及时分离出，平衡正向移动，的平衡转化率增大，故不选C；D.正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，的平衡转化率增大，故不选D；选AB。【小问4详解】 650°C时，K=0.5，将2mol和3mol投入上述容器中开始反应，，a=1，达到平衡时的转化率为。【小问5详解】800°C时，某时刻测得，，¹、，Q=，则此时反应没有达到平衡状态，反应正向进行，>。16.次氯酸钠(NaClO)水溶液是一种高效消毒剂。已知常温下：；，。回答下列问题：（1）NaClO溶液呈_______性，其原因是_______(用离子方程式表示)，向NaClO溶液中通入少量时发生反应的离子方程式为_______。（2）相同浓度的NaClO、、溶液的pH由小到大的顺序是_______。（3）用石墨电极电解饱和氯化钠溶液可制得NaClO溶液，装置如图所示。a为电源_______极，电解池阳极反应式为_______，生成NaClO的离子反应方程式为_______。（4）测定某NaClO溶液中NaClO的物质的量浓度的操作如下：量取25.00mL试样于锥形瓶中，加入过量的KI溶液，用足量的乙酸酸化，加入电源几滴淀粉溶液，用的溶液滴定，滴定终点时消耗溶液25.00mL(已知：；)。①滴定终点时的现象为_______。 ②该试样中NaClO的物质的量浓度为_______。【答案】（1）①.碱②.③.（2）（3）①.负②.③.（4）①.当最后半滴溶液滴下时，溶液由蓝色变为无色，且30s内不恢复②.0.2500mol/L【解析】【分析】由常温下：；，，得酸性H2CO3＞HClO＞HCO。【小问1详解】（1）NaClO是强碱弱酸盐，水解后呈碱性，NaClO溶液呈碱性，其原因是，酸性H2CO3＞HClO＞HCO，向NaClO溶液中通入少量时生成次氯酸和碳酸氢钠，发生反应的离子方程式为。故答案为：碱；；；【小问2详解】酸性H2CO3＞HClO＞HCO，对应酸根的水解能力逐渐增强，相同浓度的NaClO、、溶液的pH由小到大的顺序是。故答案为：；【小问3详解】用石墨电极电解饱和氯化钠溶液可制得NaClO溶液，a为电源负极，阴极上产生氢氧化钠和氢气，电解池阳极反应式为，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，离子反应方程式为。故答案为：负；；；【小问4详解】测定某NaClO溶液中NaClO的物质的量浓度的操作如下：量取25.00mL试样于锥形瓶中，加入过量的KI溶液，用足量的乙酸酸化，加入电源几滴淀粉溶液，用 的溶液滴定，滴定终点时消耗溶液25.00mL(已知：；)。①滴定终点时的现象为当最后半滴溶液滴下时，溶液由蓝色变为无色，且30s内不恢复。故答案为：当最后半滴溶液滴下时，溶液由蓝色变为无色，且30s内不恢复；②ClO-～I2～2S2O，已知量S2O物质的量n=cv=0.5000mol/L×25.00×10-3L=1.25×10-2mol,则NaClO的物质的量n=6.25×10-3mol，NaClO的物质的量浓度c==0.2500mol/L。故答案为：0.2500mol/L。17.某含锰废料中主要含MnCO3及少量的FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3，以此为原料制备MnO2的流程如下：Ⅰ.氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：氢氧化物Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀时pH8.36.32.74.7完全沉淀时pH9.88.33.76.7Ⅱ.常温下Ksp(MnS)=2.0×10-10、Ksp(CuS)=6.0×10-36。回答下列问题：（1）滤渣1的主要成分是_________(填化学式)。（2）“氧化1”的目的是_________(用离子方程式表示)。（3）“调pH”时，试剂X为_________(任写一种)，pH的调节范围为_________。（4）“除铜”时，当溶液中c(Mn2+)=12mol·L-1，溶液中c(Cu2+)=_________。（5）“氧化2”制备MnO2(恰好完全反应)时，n(Mn2+)：n(ClO)=_________(ClO→Cl-)；“电解”制备MnO2的阳极电极反应式为_________。【答案】（1）SiO2 （2）MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O（3）①.MnO②.3.7≤pH<4.7（4）3.6×10-25（5）①.3∶1②.Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+【解析】【分析】含锰废料主要含有MnCO3，少量FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3能与盐酸反应，生成Mn2+、Fe2+、Cu2+，SiO2为难溶于水的酸性氧化物，不与盐酸反应，滤渣1为二氧化硅，加入MnO2，利用二氧化锰的氧化性以及信息Ⅰ，MnO2将Fe2+氧化成Fe3+，加入试剂X调节pH，使Fe3+以氢氧化铁形式沉淀出来，滤渣2为氢氧化铁，然后加入MnS，将Cu2+转化成难溶的CuS，据此分析。【小问1详解】根据流程图，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3与盐酸反应，生成Mn2+、Fe2+、Cu2+，，SiO2为难溶于水酸性氧化物，不与盐酸反应，滤渣1为二氧化硅；【小问2详解】根据流程图以及信息Ⅰ，MnO2将Fe2+氧化成Fe3+，本身被还原Mn2+，Fe2+化合价升高1价，MnO2中Mn的化合价降低2价，最小公倍数为2，环境为酸性，最后根据原子守恒和电荷守恒配平其他，得离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；【小问3详解】调节pH步骤，让Fe3+以氢氧化铁形式沉淀出来，但不能引入新的杂质，试剂X中应含锰元素，试剂X又能与H+反应，因此试剂X为MnO；调节pH范围是Fe3+全部转化沉淀，Cu2+不能沉淀，即范围是3.7≤pH＜4.7；【小问4详解】除铜步骤中发生MnS(s)+Cu2+(aq)⇌Mn2+(aq)+CuS(s)，该反应的平衡常数K=，带入数值解得c(Cu2+)==3.6×10-25mol/L；【小问5详解】利用ClO氧化性将Mn2+氧化成MnO2，本身被还原成Cl-，利用得失电子数目守恒，有n(ClO)×6=n(Mn2+)×2，推出n(Mn2+)∶n(ClO)=3∶1；根据电解原理，阳极上失去电子，化合价升高，因此Mn2+在阳极上失电子转化成MnO2，其阳极电极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。18.二氧化碳的捕获、利用是实现碳中和的一个重要战略方向。回答下列问题：（1）已知：常温下，反应CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)能自发进行。则该反应为____(填“吸热”或“ 放热”)反应；上述反应达到平衡后，若其他条件不变，增大CaO的用量，CO2的转化率将____(填“增大”“减小”或“不变”)。（2）工业上以CO2和H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：反应I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49kJ·mol-1反应II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ·mol-1①将反应物混合气按进料比n(CO2)：n(H2)=1：3通入反应装置，选择合适的催化剂发生反应。不同温度和压强下，CH3OH平衡产率如图所示。则图中的压强p1____(填“＞”“=”或“＜”)p2，推断的依据是____。②T℃时，在体积为V的密闭容器中，反应I、II均达到化学平衡，CO2转化率为25%，且生成等物质的量的CH3OH和CO，则该温度下反应II的平衡常数的值为_____(用分数表示)。（3）调节溶液pH可实现工业废气中CO2的捕获和释放。已知20℃时碳酸的电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH=11时，c(H2CO3)：c(HCO)：c(CO)=1：____：____。(用Ka1、Ka2表示)（4）电解CO2制HCOOH的原理如图所示，写出在Sn片上发生的电极反应式：____。【答案】（1）①.放热②.不变（2）①.＞②.该反应为气体分子总数减小的反应，高压有利于甲醇的生成③. （3）①.1011Ka1②.1022Ka1•Ka2（4）2CO2+H2O+2e-=HCOO-+HCO【解析】【小问1详解】由方程式可知，该反应为熵减小的反应，熵变△S<0，而常温下该反应能自发进行，依据△G=△H-T△S<0反应可自发进行知：△H<0，该反应为放热反应，CaO为固体，当反应达到平衡状态时，增大CaO的用量，CO2的转化率不变。【小问2详解】①反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)为气体分子总数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，有利于甲醇的生成，甲醇的产率增大，由图示可知，p1时甲醇的平衡产率高于p2时甲醇的平衡产率，因此p1>p2。②设反应I消耗了CO2xmol，反应II消耗了CO2ymol，初始的CO2的物质的量为1mol，H2的物质的量为3mol，依据题意列三段式：CO2转化率为25%，则100%=25%，生成等物质的量的CH3OH和CO，则x=y，解得x=y=0.125，反应II平衡时，c(CO2)=mol/L，c(H2)=mol/L，c(CO)=mol/L，c(H2O)=mol/L，平衡常数K===。【小问3详解】pH=11即c(H+)=10-11mol/L，Ka1=，Ka2=，将c(H+)=10-11mol/L代入Ka1、Ka2可得：c(HCO)=1011Ka1c(H2CO3)、c(CO)=1011Ka2c(HCO)=1022Ka1•Ka2c(H2CO3)，则c(H2CO3)：c(HCO)：c(CO)=1:1011Ka1:1022Ka1•Ka2。 【小问4详解】