上海市重点学校2022学年度第二学期期末考试
高一化学试卷
（考试时间：90分钟）
考生注意：
1.本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求，所有答题必须写在答题纸上，做在试卷上一律不得分。
2.答题前，务必在答题纸上填写班级和姓名，请用黑色或蓝黑色水笔答题，不得使用修正液涂改。
3.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。
4.试卷满分120分（含附加题20分）。
相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Fe-56
一、（本题共25分）
烃的重要用途是作燃料和化工原料，石油、天然气和煤是烃的主要来源。
1.烷烃是重要的化工原料和能源物资。
（1）某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应：
①实验中可观察到的现象有________（填字母）。
A.试管内液面上升，最终充满试管
B.试管内气体颜色逐渐变深
C.试管内壁出现油状液滴
D.试管内有少量白雾生成
②用饱和食盐水而不用水的原因是________________________________。
③请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式：________________________________。
（2）某链状烷烃的相对分子质量为72，该烷烃的分子式为________，该烷烃存在同分异构体现象，用结构简式写出该有机物的所有结构________。
（3）有机物C2H6O、C2H5Cl、、C4H10中，与甲烷互为同系物的是________
（4）把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列________。（填入编号）
①CH3(CH2)3CH3 ②(CH3)4C ③十一烷 ④(CH3)2CHCH2CH2CH3
（5）乙烷的同系物分子中：写出C8H18主链5个碳原子，且有4个甲基的烷烃的同分异构体有________种。写出其中一氯代物种数最少的结构简式为________，并用系统命名法命名：________。
2.煤的干馏、气化和液化是实现煤的综合利用的主要途径，主要产物及转化关系如下：
（1）途径Ⅰ是煤的________，属于________变化（填“物理”或“化学”）。
（2）途径Ⅱ用化学方程式可表示为________________________。
3.聚氯乙烯英文缩写为PVC，是当今世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一。
（1）工业上以乙烯和氯气为原料合成PVC的流程如下：
乙烯1,2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)氯乙烯()PVC
①氯乙烯的分子式为________。
②乙烯生成1,2-二氯乙烷的化学方程式为________________，反应类型是________________。
③氯乙烯生成PVC的化学方程式为________________________。
（2）下列有关PVC的说法正确的是________（填字母）。
A.能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.在空气中燃烧，但产物易引起环境污染
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
（3）β-月桂烯的结构简式为，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物（只考虑位置异构）理论上最多有________种。
二、（本题共15分）
元素的性质存在着周期性变化的规律，物质结构与原子构建物质的相互作用有关。
4.下列物质的化学用语表示正确的是（ ）
A.二氧化碳的结构式：O=C=O B.HF的电子式：
C.甲烷分子的空间填充模型 D.硫原子结构示意图：
5.根据元素周期律判断，下列物质的性质比较，错误的是（ ）
A.酸性：HClO4> H2SO4 B.碱性：KOH>NaOH
C.非金属性：P>S> Cl D.气态氢化物稳定性：HF>HCl>H2S
6.A、B、C、D、E、F为短周期元素，其中C的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。
回答下列问题：
（1）F离子结构示意图为________；化合物EF2的化学式为________。
（2）从原子结构角度解释A金属性强于B的原因：________________________________。
（3）CE2属于易燃易爆液体，严禁旅客携带，则CE2的结构式为________，写出CE2在足量O2中燃烧的化学方程式________________________________。
（4）化合物AD3常用于安全气囊，该化合物含有的化学键类型有________（填“离子键”、“极性键”或“非极性键”）。
（5）在硝酸工业中，D的氢化物能发生催化氧化反应，写出该反应的化学方程式为________________________。
三、（本题共40分）在化学研究和工业生产中，我们不仅关注化学反应中的物质变化和能量变化，还需要关注化学反应的快慢和进行的程度等。
7.下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是（ ）
A.NaHCO3与盐酸反应 B.Na2O2与水反应
C.Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应 D.C与CO2反应
8.能源与人类的生存和发展息息相关，化学反应在人类利用能源的历史过程中充当重要的角色。回答下列问题：
（1）科学家最近研制出利用太阳能产生激光，使海水分解。太阳光分解海水时，水分解断裂的化学键是________（填“离子键”或“共价键”）。
（2）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________（填字母）。
A. B.
C. D.
（3）如图为某燃料电池的结构示意图，电解质溶液为NaOH溶液，电极材料为疏松多孔的石墨棒。回答下列问题：
若该燃料电池为氢氧燃料电池。
①a极通入的物质为________（填物质名称），电解质溶液中的OH-移向________ （“负”或“正”）。
②写出此氢氧燃料电池工作时总反应方程式：________。
9.（单选）一定条件下，aL密闭容器中放入1molN2(g)和3molH2(g)发生的反应，下列选项中能说明反应已达到平衡状态的是（ ）
A.
B.
C.混合体系中气体的密度不变
D.单位时间内1mol键断裂的同时有6molN—H键断裂
10.（单选）有关反应，正反应为放热反应。若在容积可变的密闭容器中，下列对图像的分析中不正确的是（ ）
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
A.图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响
B.图Ⅱ研究的是t0时增大压强（缩小体积）或使用催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
D.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且乙使用了催化剂
11.（单选）某反应，正反应为放热反应，正反应速率的变化如图。其中t1、t2、t3、t4只改变一个条件，t2时刻图像变化并非加入催化剂引起，下列叙述中错误的是（ ）
A. m=2 B. t1时增大了A的浓度
C. t3时降低了温度 D. t1至t4时间段内，化学平衡常数的值保持不变
12.（单选）一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2发生反应：，正反应为放热反应。经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表：
t/s 0 2 4 5 8
n(SO3)/mol 0 1.6 2.8 3.6 3.6
下列说法正确的是（ ）
A.4s内反应的平均速率v(O2)=0.35mol·L-1·s-1
B.该反应的平衡常数K=810
C.此温度下，若该容器中有0.2molSO2、1.0molO2和1.6molSO2，则反应逆向进行
D.当容器内密度保持不变时，该反应达到平衡状态
13.蕴藏在海底的大量“可燃冰”，煤液化和气化形成的甲醇都是重要的能源。
（1）。若1molCH4，气体完全反应时，吸收akJ热量，部分化学键的键能如下表。
化学键 C—H H—H H—O
键能kJ/mol b c d
①写出甲烷的结构式________。
②C=O的键能为________kJ/mol（用含a、b、c、d的式子表示）。
（2）某温度下CO2加氢制甲醇的总反应为：，该反应为放热反应，在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2，CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如下图。
请回答：
①下列说法正确的是________。
A.反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量
B.往容器中充入一定量的N2，反应速率不变
C.分离出CH3OH后，正反应速率不变，逆反应速率一直在减小
D.减小容器体积，反应速率加快
E.2min时混合气体的密度大于9min时混合气体的密度
②2min内CH3OH的反应速率为________，2min末时V正________V逆（填“<”“>”或“=”）。
③恒温恒容条件下，能说明反应已达平衡状态的是________。
A.CO2(g)体积分数保持不变
B.容器中气体压强保持不变
C.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1∶1
D.混合气体的密度保持不变
E.H2的生成速率是H2O生成速率的3倍
④该反应平衡时CO2，的转化率为________。（请写出计算过程）
14.硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。
（1）工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为FeS2，其中硫元素的化合物为________。
（2）硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有________（任写一种）。
（3）硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有________（填写序号）。
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎 B.使用V2O5作催化剂
C.转化器中使用适宜的温度 D.净化后的炉气中要有过量的空气
E.催化氧化在常压下进行 F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
（4）在硫酸工业中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的SO2分离后，将未转化的SO2进行二次转化，假若两次SO2的转化率均为95%，则最终SO2的转化率为________。
（5）硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备（沸腾炉、转化器、吸收塔））。①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。
______________________________________________________________________________________________
②工业生产中常用氨一酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。（只写出2个方程式即可）
________________________________、________________________________。
四、（本题共20分）金属元素在自然界中广泛存在，钠、铁等金属及其重要化合物在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。
15.某实验小组为了探究铁及其化合物的有关性质设计了如下实验：
现象Ⅱ：生成白色沉淀，3min后沉淀基本变为红褐色
现象Ⅲ：生成白色沉淀，3min后沉淀颜色几乎不变
（1）实验Ⅰ中的现象为________________________，该现象说明Fe3+具有________性，确定滤液A中不含Fe3+操作及现象为________________________________。
（2）用化学方程式表示“现象Ⅱ”中沉淀由白色变为红褐色的原因________________________。
（3）探究“现象Ⅲ”中白色沉淀的组成；
①查阅资料发现Fe(HCO3)2在水中不存在，由此对沉淀的组成作如下假设：
假设a：依据NaHCO3溶液呈碱性，推测沉淀可能为________；（填化学式）
假设b：依据NaHCO3溶液中存在的微粒，推测沉淀还可能为________；（填化学式）
②验证上述假设的实验过程及现象如下，说明假设________正确。（填“a”或“b”）
ⅰ.将白色沉淀进行充分洗涤后加入稀硫酸，沉淀完全溶解并产生无色气泡；
ⅱ.向ⅰ所得溶液中滴入KSCN试剂，溶液不变红；
ⅲ.向ⅱ所得溶液中再滴入少量新制氯水，溶液立即变为红色。
③实验小组发现，若将白色沉淀在空气中久置，最终也会变为红褐色。
（4）为探究溶液酸碱性对Fe2+还原性的影响，对比实验Ⅱ，设计了下图所示实验Ⅳ：
现象Ⅳ：溶液略显红色，3min后溶液颜色没有明显变深
根据实验Ⅰ~Ⅳ，避免Fe2+被空气氧化的措施有________________________。（写两条）
16.“侯氏制碱法”是我国著名的工业化学家侯德榜改进原有的制碱法后获得的制碱法，该制碱法为中国化学工业乃至世界化学工业做出了重要的贡献。请回答以下问题：
（1）某化学研究性学习小组以NH3、CO2、饱和食盐水为原料，模拟侯德榜先生制碱原理设计了如图的实验装置。（采用浓氨水中加生石灰的方法制备NH3）
①写出对应仪器的名称：a________。
②实验的操作步骤中，打开旋塞K1、K2的合理顺序为先打开________后打开________（填字母代号）。
③利用该装置制得的NaHCO3将采用________（填实验操作）分离；装置中气胆的作用是________________。
（2）获得纯碱样品还含有碳酸氢钠杂质，某同学设计了下列实验装置示意图，计算其纯度。将11.44g的样品于足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干爆管A的质量，利用其质量差计算碳酸钠的质量分数。实验装置如图：
该实验的操作步骤：
a.检查装置的气密性
b.取一定量样品装入广口瓶中
c.打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟
d.关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量15.66g
f.缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止
g.打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量20.50g
①实验流程中有两次鼓入空气，第一次鼓入空气作用为________________________________。
②请计算该样品中碳酸钠的质量百分数________（保留1位小数）（请写出计算过程）
附加题：（本题共20分）
17.某兴趣小组设计如图所示实验装置，验证Na与CO2能否发生反应。已知PdCl2能被CO还原得到黑色的金属Pd。请回答下列问题：
（1）猜想；Na与CO2能发生反应。理论依据是________________。
（2）装B中的试剂是________，作用是________________。
（3）将样品装入硬质玻璃管中，再按如下顺序进行实验操作。
①打开K1和K2，通入CO2待E中出现________时，再点燃酒精灯，此操作的目的是________；②熄灭酒精灯；③冷却到室温；④关闭K1和K2。
（4）加热D装置中硬质玻璃管一段时间，观察到以下现象：
①钠块表面变黑，熔融成金属小球；
②继续加热，钠燃烧产生黄色火焰，硬质玻璃管中有大量黑色和白色固体产生。
③F中试管内壁有黑色沉淀产生。
产生上述现象②中黑色固体的原因是________
（5）探究硬质玻璃管中固体产物中钠元素的存在形式
假设一：白色固体是Na2CO3；假设二：白色固体是Na2CO3；假设三：白色固体是Na2CO3和Na2O的混合物。请完成下列实验设计，验证上述假设；
步骤1：将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后，过滤；
步骤2；往步骤1所得滤液中加入足量的________溶液产生白色沉淀，过滤；
步骤3：往步骤2所得滤液中滴加几滴酚酞试液，滤液不变红色。
结论：假设一成立。
18.为实现“碳中和”，可以使二氧化碳与氢气反应，一定条件下，CO2和H2可发生如下两个平行反应：
ⅰ.正反应为吸热反应
ⅱ.正反应为放热反应
（1）为了提高CH3OH的产率，理论上应采用的措施是________（填编号）。
A.低温低压 B.高温低压 C.高温高压 D.低温高压
（2）一定条件下，向0.5L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，只发生上述反应ⅱ，达平衡时，H2的转化率为80%，则该温度下的平衡常数K=________（保留两位小数）。（请写出计算过程）
（3）若恒容密闭容器中只发生上述反应ⅰ，在进气比n(CO2)∶n(H2)不同、温度不同时，测得相应的CO2平衡转化率如下图所示，则B和D两点的温度T(B) ________T(D)（填“<”，“>”，或“=”），结合平衡常数分析原因：________________________________。
