孝感市重点高中教科研协作体2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试卷
考试时间：2023年9月8日下午14：30-17：05 试卷满分：100分
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
可能用到的相对原子质量：H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Cl∶35.5 Ca∶40
一、单选题（每小题3分，共45分，每道题只有一个正确选项。）
1．下列说法不正确的是（ ）
A．用激光笔照射硫酸铜溶液，不能观察到“丁达尔效应”
B．海水提镁、炼铁、制造玻璃等工业都用到石灰石
C．焰色试验使用的铂丝应用稀硫酸洗涤
D．增味剂味精主要以淀粉为原料通过发酵法生产
2．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，2.24L四氯化碳中含有共价键总数为0.4
B．46g 和的混合气体中，含有的氮原子数为
C．1L 1.0mol/L的盐酸中含有HCl分子数为
D．一定条件下，将2mol 与1mol 充分反应，得到的分子数为2
3．纳米是长度单位，1纳米等于米，物质的颗粒达到纳米级时，具有特殊的性质。例如将单质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。下列对“纳米铜”的有关叙述正确的是（ ）
A．“纳米铜”是一种胶体
B．“纳米铜”与铜是同位素
C．“纳米铜”颗粒更细小，反应时接触面积大，反应速率快
D．常温下“纳米铜”比铜片的还原性强，反应时反应速率快
4．如图a～c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验（X、Y均表示石墨电极，X与电源正极相连，Y与电源负极相连）微观示意图。下列说法错误的是（ ）
图a 图b 图c
A．图示中代表的离子是钠离子
B．图a中氯化钠固体不能导电
C．图b表示熔融NaCl能导电
D．图c表示带负电荷的水合氯离子向与电源正极相连的电极移动
5．加氢转化为燃料是实现减排的一个重要策略，我国科学家在调控加氢反应的选择性方面取得新进展，其过程的示意图如下。下列分析正确的是（ ）
A．该过程中，分子中极性键发生断裂
B．的电子式为：
C．该反应中做还原剂
D．该反应的化学方程式为
6．为了防止钢铁零件生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成的致密保护层——“发蓝”。化学处理过程中其中一步的反应为。下列叙述不正确的是（ ）
A．上述反应涉及到的物质中，Fe的还原性最强
B．上述反应涉及到的物质中，的氧化性最强
C．上述反应中，铁是还原剂，和NaOH是氧化剂
D．的氧化性大于的氧化性
7．将氯气持续通入紫色石蕊溶液中，溶液颜色呈如下变化：
关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是（ ）
A．、HClO、 B．、、 C．HCl、、 D．HCl、HClO、
8．在坩埚中放一小块钠加热，钠很快熔成小球，停止加热，立即用玻璃棒蘸取少量无水粉末与熔化的钠接触，产生耀眼的火花，并有轻微爆鸣声，同时有红色固体生成，经检验该红色固体与稀硫酸不反应。下列说法错误的是（ ）
A．钠受热易熔成小球说明其熔点低
B．钠与粉末反应时放出大量热
C．将无水粉末改为溶液，反应现象相同
D．一定条件下，Na可以与反应生成Cu
9．在、、、、、中，下列说法不正确的是（ ）
A．表示6种核素
B．和的质量数相同，属于同主族元素
C．和为同种元素的不同核素，互称为同位素
D．和的中子数相同
10．已知反应：甲（）＋乙→丙（）＋，则下列判断不正确的是（ ）
A．乙物质为甲醇 B．该反应为取代反应
C．甲和乙都能与金属钠反应产生氢气 D．甲、乙、丙都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
11．如右下图，是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述不正确的是（ ）
A．该有机物可能的分子式为
B．该有机物的分子中一定有碳碳双键
C．该有机物分子中的所有原子在同一平面上
D．该有机物分子中形成的化学键既有极性键又有非极性键
12．与100mL稀盐酸反应生成的物质的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是（ ）
A．反应在2～4min内平均反应速率最大
B．反应在2～4min内用盐酸表示的平均反应速率为
C．反应开始阶段，反应速率逐渐增大是由于温度比浓度对反应速率的影响大
D．4min后，反应速率减小的主要原因是减小
13．已知：1mol （g）和1mol （g）生成2mol HF（g）的反应热，下列说法正确的是（ ）
A．1mol （g）与1mol （g）反应生成2mol HF（l）放出的热量小于5466kJ
B．在相同条件下，1mol （g）与1mol （g）的能量总和大于2mol HF（g）的能量
C．该反应的逆反应是放热反应
D．该反应过程的能量变化可用下图来表示
14．已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜（），该氧化膜可与稀盐酸发生反应：。实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化，结果如图。下列说法不正确的是（ ）
A．反应过程中有热量放出 B．0～50s，发生稀盐酸与的反应
C．50s时，溶液中溶质为 D．100～140s，压强减小是因为温度降低
15．绝热恒容密闭容器中发生反应：。一定条件下，向容器中通入和达平衡，正反应速率随时间变化如图所示。正确的结论是（ ）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量 B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应在c点时的转化率最大 D．逆反应速率：a点小于c点
二、填空题（共4个小题）
16．（14分）
研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。
Ⅰ．硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示：
（1）工业上用，为原料制备粗硅。
反应的化学方程式为 。
（2）反应Ⅲ生成2mol Si（s）时， （填“吸收”或“放出”） 热量。
（3）在2L密闭容器中投入过量Si（s）和3mol HCl（g）发生反应Ⅰ，经过t min反应达到平衡状态，测得容器中HCl的平衡浓度为0.6。
①反应开始到t min，用HCl浓度变化表示的平均反应速率为 。
②下列叙述不能说明反应Ⅰ一定达到平衡状态的是 （填标号）。
A． B．硅的质量保持不变
C．HCl的质量分数保持不变 D．保持不变
ⅡI．用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
（4）电极X为 （填“正极”、“负极”）。
（5）电池工作时，质子通过交换膜 （填“从左到右”“从右到左”）迁移。
（6）正极的电极反应式为 。
17．（14分）
铜和三氧化二铁在工农业生产中用途广泛。用黄铜矿（主要成分为，其中Cu为＋2价、Fe为＋2价）制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）将黄铜矿粉碎的目的是 。
（2）高温焙烧时发生的反应是，焙烧过程元素被氧化，1mol 参加反应时，反应中转移电子 mol。
（3）向滤液A中通入的目的是 。
（4）的电子式为 ，向溶液B中通入后发生反应的离子方程式为 。
（5）工业上用生物法处理的原理为：（硫杆菌作催化剂）
由图甲和图乙判断使用硫杆菌的最佳条件为 。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是 。
甲 乙
18．（14分）
下表为元素周期表的一部分，回答下列问题。
ⅠA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
（1）画出元素⑥的原子结构示意图： 。
（2）关于⑩所在主族的单质及化合物的叙述错误的是 （填字母）。
A．从上到下，单质颜色越来越深，熔、沸点越来越高
B．单质均可与水发生反应生成两种酸
C．单质均具有强氧化性，能将Fe氧化成
D．氢化物均易溶于水，且均为强酸
（3）①与⑤可以形成 （填“共价”或“离子”）化合物，用电子式表示其形成过程为 。
（4）④与⑨非金属性较强的是 （填元素符号），请从原子结构的角度解释原因：
。
（5）为了探究元素②、③、⑦的非金属性强弱，该兴趣小组又设计如下装置，实验所用到的物质有：稀硝酸、稀盐酸、碳酸钙、硅酸钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液，已知硅酸不溶于水。据此回答以下问题。
分液漏斗内装入的试剂为 （填物质名称），B中装入的试剂 （填物质名称），烧杯C中发生反应的离子方程式为 。
19．（13分）
工业上合成氨工艺流程一般分三步：第一步为原料气的制备，将天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气；第二步为净化，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程；第三步为氨合成，将纯净的氢氮混合气压缩，增大压强，在催化剂的作用下合成氨。
（1）“一次转化”过程中气体与水蒸气反应转化为CO和混合气体，已知几种物质的燃烧热如表所示：
物质 （g） （g） CO（g） C（g）
燃烧热 －285.5 －890.3 －283 －393.5
（l）的汽化热为，则“一次转化”过程中生成CO的热化学方程式为
。
（2）“二步净化”过程中，原料、需要经过铜氨液处理净化，除去其中的CO，其反应为：
铜氨液吸收CO适宜的生产条件是 （填字母）。
a．低温高压 b．高温高压 c．高温低压 d．低温低压
（3）第三步为氨合成，生产流程示意图如下：
已知：
①上述流程中有利于提高原料利用率的措施有 （请任写一点）；
②有利于提高单位时间内氨的产率的措施有 （请任写一点）。
（4）实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时，向1L密闭容器中充入1mol 和3mol ，不同温度（）、不同压强下，达平衡时混合物中的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是 ；
②M、N、Q点平衡常数的大小关系是 ；K点的平衡常数为 ；
③K点达平衡后再向容器中充入1mol 和2mol ，平衡将 （填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”）。
孝感市重点高中教科研协作体2023-2024学年高二上学期开学考试
化学答案
1．【答案】C
【解析】溶液不能产生丁达尔效应，故A正确；海水提镁是用氢氧化钙沉淀镁离子，要用到石灰石来制取氢氧化钙，工业炼铁需要加入石灰石来造渣，工业制玻璃是用石灰石、纯碱和二氧化硅为原料制取的，B项正确；焰色试验使用的铂丝应用稀盐酸洗涤，故C错误；味精主要以淀粉为原料通过发酵法生产，故D正确。
2．【答案】B
【解析】四氯化碳在标准状况下非气体，不能用气体摩尔体积进行求算其物质的量，故A错误；和的最简式为，则46g 的物质的量为1mol，所含的氮原子数为，故B正确；盐酸中不含有HCl分子，故C错误；和生成的反应为可逆反应，则生成的的分子数小于2，故D错误。
3．【答案】C
【解析】胶体是由分散质和分散剂组成的混合物，“纳米铜”是纯净物，不是胶体，故A错误；“纳米铜”与铜都是Cu元素的同种单质，只是颗粒大小不同而已，故B错误；“纳米铜”颗粒更细小，化学反应时接触面积大，化学反应速率快，故C正确；“纳米铜”与铜片化学性质相同，得失电子能力一样，故D错误。
4．【答案】A
【解析】Y与电源负极相连，阳离子向Y极移动，代表的离子应是氯离子，故A错误；由题图a可知，干燥的NaCl固体中钠离子和氯离子不能自由移动，因此NaCl固体不能导电，故B正确；由题图b可知，熔融状态下钠离子和氯离子能自由移动，因此熔融NaCl能导电，故C正确；表示氯离子，由题图c可知，带负电荷的水合氯离子向X极移动，即向与电源正极相连的电极移动，故D正确。
5．【答案】D
【解析】该过程中发生化学反应，有旧化学键的断裂和新化学键的形成，但是分子中是非极性键发生断裂，A错误、D正确；的电子式为，B错误；该反应中的碳元素化合价由＋4价变为－4价，化合价降低，做氧化剂，C错误。
6．【答案】C
【解析】反应中，Fe是还原剂，是氧化剂，所以上述反应涉及的物质中，铁的还原性最强，的氧化性最强，故A、B正确；上述反应中，NaOH中元素化合价不变，既不是氧化剂又不是还原剂，故C错误；上述反应中，是氧化剂，是氧化产物，所以的氧化性大于的氧化性，故D正确。
7．【答案】A
【解析】氯气与水反应生成HCl、HClO，将氯气持续通入紫色石蕊溶液中，使溶液先变红，HClO具有漂白性，使溶液褪色，通入过量氯气，最后形成饱和氯水，溶解的使溶液显浅黄绿色，故选A。
8．【答案】C
【解析】依题中现象分析可知A和B均正确；若将无水粉末改为溶液，则钠将先与水反应生成NaOH和，生成的NaOH再与反应生成沉淀，没有铜生成，C项错误；在无水条件下，熔融的Na可以与发生置换反应生成Cu，D项正确。
9．【答案】B
【解析】核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，、、、、、为6种不同的原子，表示6种核素，A正确；和的质量数相同，均为14，原子的最外层电子数分别为4、5，不相同，不是同主族元素，B错误；和的质子数相同，中子数不相同，均为Li元素的不同原子，互称为同位素，C正确；的中子数＝质量数－质子数＝23－11＝12，的中子数＝24－12＝12，两者的中子数相同，D正确；
10．【答案】D
【解析】根据反应的化学方程式，可知乙为甲醇（），发生的反应为酯化反应，也为取代反应，故A、B项正确；甲和乙（）都能和金属钠反应生成，C项正确；甲和丙分子中含有，可以和溴发生加成反应，但乙为，不能和溴发生加成反应，故D错误。
11．【答案】A
【解析】由分子的球棍模型可以看出，该有机物由C、H、Cl三种元素组成，含1个H、3个Cl、2个C，所以该有机物分子式应为，A错误；这是一种结构类似烯烃的物质，分子中存在碳碳双键，B正确；该有机物分子中存在碳碳双键，类似乙烯的结构，所有原子共平面，C正确；中含C—H、C—Cl极性键和C、C之间的非极性键，D正确。
12．【答案】B
【解析】据题图可知2～4min内产生二氧化碳最多，反应速率最大，故A正确；反应的化学方程式为，2～4min产生的物质的量为0.2mol，根据化学方程式可知，消耗的HCl为0.4mol，溶液体积为100mL，所以，故B错误；反应开始后反应物的浓度开始减小，反应速率应减小，但实际上反应速率增大，说明该反应为放热反应，随反应进行，温度升高，此时温度比浓度对反应速率的影响大，所以反应速率逐渐增大，故C正确；4min后，氢离子浓度过低，浓度比温度对反应速率的影响大，所以反应速率减小，故D正确。
13．【答案】B
【解析】1mol （g）与1mol （g）反应生成2mol HF（l）放出的热量大于546.6kJ，A错误；该反应为放热反应，在相同条件下，1mol （g）与1mol （g）的能量总和大于2mol HF（g）的能量，B正确；该反应的逆反应是吸热反应，C错误；图像表示的是吸热反应，D错误。
14．【答案】C
【解析】由图示可知，反应的过程中温度升高，反应过程中有热量放出，故A正确；氧化铝覆盖在铝的表面，由图示可知，0～50s，发生稀盐酸与的反应，故B正确；50s时，盐酸未反应完，溶液中溶质为、HCl，故C错误；100～140s，反应停止了，压强减小是因为温度降低，故D正确。
15．【答案】D
【解析】从开始增大，说明反应放热，反应物总能量高于生成物总能量，故A错误；随着反应不断正向进行，反应物的浓度不断减小，a点反应物的浓度应大于c点反应物的浓度，故B错误；c点不是平衡状态，二氧化硫转化率不是最大，反应过程中正反应速率先加快是因为该反应为放热反应，温度升高；后减慢是因为随着反应进行，反应物的浓度不断减小，故C错误；a点未到达平衡状态，逆反应速率应小于c点，故D正确。
16．（14分）
Ⅰ（1）
（2）吸收 476kJ（掉单位不给分）
（3）①0.9/t ②AD（2分，漏选得1分，错选不得分）
Ⅱ（4）负极
（5）从左到右
（6）
17．（14分）
（1）增大接触面积，使之充分快速反应
（2）S；6
（3）将氧化成
（4）；
（5）30℃、pH＝2.0；（2分，全对得2分，pH和温度有一项错误不得分）
蛋白质变性（或硫杆菌失去活性），使催化剂失去催化作用
18．（14分）
（1）
（2）BCD（2分，漏一项扣1分，选错一项零分）
（3）①离子 ②
（4）O 两者最外层电子数相同，但O原子比S原子半径小，核对核外电子的吸引能力强，更容易得电子，故非金属性氧大于硫。
（5）稀硝酸 饱和碳酸氢钠溶液
19．（13分）
（1）
（2）a
（3）①．加压、冷却液化氨、原料气循环利用（任写一点）
②．干燥净化、加压10Mpa～30Mpa、原料气的循环利用、铁触媒400～500℃（任写一点）
（4）①．
②． 768（没有写单位不扣分）
③．正向移动
【解析】
【小问1详解】
根据题意可得，
① ；
② ；
③ ；
④ ；
⑤ ，
根据盖斯定律反应②－反应①×3－反应③－⑤可得反应
，
所以“一次转化”过程中生成CO的热化学方程式为
；
故答案为： ；
【小问2详解】
对于反应 ，该反应为气体体积减小的反应，且为放热反应，增大压强或者降低温度，平衡正向移动，有利于CO的吸收，所以铜氨液吸收CO适宜的生产条件是低温高压；故答案为：a；
【小问3详解】
①对于反应 ，为气体分子总数减小的放热反应，增大压强可促使平衡右移提高原料利用率，采用迅速冷却的方法使氨气液化并及时分离可降低速率、但促使平衡正向移动提高原料利用率；原料气循环使用能使原料气的浓度保持一定，能提高、的转化率，则流程中有利于提高原料利用率的措施是：加压、冷却液化氨、原料气循环利用；
故答案为：加压、冷却液化氨、原料气循环利用（任写一点）；
②增大压强可提高反应速率且促使平衡右移，升温虽然使平衡左移但能提高催化剂活性大幅度提高反应速率，干燥净化能防止催化剂中毒，所以有利于提高单位时间内氨的产率的措施有：干燥净化、加压10Mpa～30Mpa、原料气的循环利用、铁触媒400～500℃；
故答案为：干燥净化、加压10Mpa～30Mpa、原料气的循环利用、铁触媒400～500℃（任写一点）；
【小问4详解】
①对于合成氨的反应 ，该反应为放热反应，且为气体体积减小的反应；压强一定时，降低温度平衡正向移动，氨气的物质的量分数增大，所以温度越低氨的物质的量分数越高，则曲线a对应的温度是；
故答案为：；
②平衡常数只与温度有关，综上所述，曲线b对应温度为，曲线c对应温度为，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，其中M、Q点温度相同，平衡常数相等，N点温度大，平衡常数小，所以M、N、Q点平衡常数的大小关系是；根据题意可列三段式为
起始/ 1 3 0
转化/ x 3x 2x
平衡/ 1－x 3－3x 2x
容器体积为1L，K点时氨气的物质的量分数为80%。
则，解得，
则该条件下平衡时，、、，
平衡常数；
故答案为：；768；
③K点达平衡后再向容器中充入1mol 和2mol ，则浓度熵
，平衡正向移动；
故答案为：正向移动。
