江苏省南京市江宁区2023-2024学年高二下学期化学期末
一、单项选择题（共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。）
1．（2024高二下·江宁期末）化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中正确的是（ ）
A．载人飞船采用了刚性太阳能电池阵，将化学能转化为电能供飞船使用
B．“超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机高分子材料
C．硅是制作光导纤维的主要材料
D．北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料
【答案】D
【知识点】常见能量的转化及运用；硅和二氧化硅；高分子材料
【解析】【解答】A．载人飞船采用了刚性太阳能电池阵，将太阳能转化为电能供飞船使用，故A不符合题意；
B．“超轻海绵”使用的石墨烯是新型无机非金属材料，故B不符合题意；
C．二氧化硅是制作光导纤维的主要材料，故C不符合题意；
D．北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯是以乙烯为单体，经加聚反应制成的有机高分子材料，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A. 刚性太阳能电池阵 是将太阳能转化为电能；
B. 石墨烯是新型无机非金属材料；
C.硅是电池板主要材料；
D.冰墩墩使用聚乙烯是高分子材料。
2．（2024高二下·江宁期末）化学与生活密切相关。下列化学用语或描述表达正确的是（ ）
A．基态硫原子的轨道表示式：
B．H2S的电子式：
C．SO2的VSEPR模型：
D．中子数为9的氮原子N
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．基态硫原子的轨道表示式应该为 ，故A不符合题意；
B．H2S是共价化合物，电子式为： ，故B不符合题意；
C．SO2的价层电子对数是+2=3，因此VSEPR模型： ，故C符合题意；
D．中子数为9的氮原子，其质量数是9+7＝16，可表示为N ，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.基态硫原子占据3个电子层即可写出；
B.硫化氢是共价化合物，硫原子含有2对孤对电子；
C.计算二氧化硫中硫原子的价层电子对判断；
D.左上角是质量数，左下角是质子数。
3．（2024高二下·江宁期末）亚硝酸钠()是一种肉制品生产中常见的食品添加剂，实验室通过以下反应制备：。下列实验装置不能达到实验目的的是
A．用装置甲制备NO B．用装置乙干燥NO
C．用装置丙合成 D．用装置丁处理尾气
【答案】A
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．碳和浓硝酸在加热条件下反应生成CO2和NO2，甲装置缺少加热装置，A符合题意；
B．碱石灰是碱性干燥剂，能用来干燥NO，B不符合题意；
C．由，干燥洁净的NO可与过氧化钠反应合成，C不符合题意；
D．多余的NO尾气在丁装置中能与酸性高锰酸钾溶液反应从而被吸收，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、浓硝酸和碳反应生成二氧化氮；
B、一氧化氮可以用碱石灰干燥；
C、过氧化钠和一氧化氮反应生成亚硝酸钠；
D、一氧化氮可以和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应。
（2024高二下·江宁期末）阅读下列材料，完成下面小题。
含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气，该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一，工业上以NaCl为原料可制得Cl2、Cl2O、HClO、ClO3-和ClO4-等。在催化剂CuCl2作用下，通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应，热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-116kJ/mol。
4．下列有关说法正确的是（ ）
A．CuCl2中Cu2+核外电子排布式为[Ar]3d9
B．ClO3-与ClO4-中的O-Cl-O夹角都为109°28'
C．HCl与NaCl的晶体类型相同
D．Cl2O与HClO都是由极性键构成的非极性分子
5．下列化学反应表示正确的是（ ）
A．实验室制氯气：MnCl2+2HCl=MnO2+Cl2↑+H2O
B．电解饱和NaCl溶液的阴极反应：2Cl--2e-=Cl2↑
C．4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)ΔH<-116kJ/mol
D．氯气溶于水具有漂白性：Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
6．对于反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，下列说法正确的是（ ）
A．上述反应ΔS>0
B．上述反应平衡常数
C．其他条件相同，增大，HCl的转化率升高
D．上述反应中消耗1molO2，转移电子的数目为4×6.02×1023
【答案】4．A
5．C
6．D
【知识点】原子核外电子的运动状态；键能、键长、键角及其应用；极性分子和非极性分子；热化学方程式；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【分析】（1）A.铜是29号，铜原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，即可写出铜离子电子排布为[Ar]3d9；
B.ClO3- 中心原子是Cl，其价层电子数为=4，杂化方式为sp3，离子的空间结构为三角锥形即可判断；
C.HCl是分子晶体，NaCl是离子晶体；
D.Cl2O与HClO都是V形分子，是由极性键构成的极性分子；
（2）A.实验室中用MnO2与浓盐酸混合加热制氯气即可写出方程式；
B.阴极是水得到电子变为氢气和氢氧化钠；
C.气态水含有的能量比液体水多，当物质由气态转化为液态时会放出热量。反应放出的热量越多，则反应热就越小；
D.HClO是弱酸，不能写离子形式，应该写化学式；
（3）A.气体系数减小，熵减；
B.根据平衡公式即可写出；
C.增大 ，化学平衡正向移动，O2的转化率增大，而HCl的转化率反而降低；
D.根据化合价变化即可计算转移电子数。
4．A．Cu是第29号元素，Cu2+核外电子排布式为[Ar]3d9，故A符合题意；
B． ClO3- 中心原子是Cl，其价层电子数为=4，杂化方式为sp3，离子的空间结构为三角锥形，故其O-Cl-O夹角小于109°28'，故B不符合题意；
C．HCl是分子晶体，NaCl是离子晶体，故C不符合题意；
D．Cl2O与HClO都是V形分子，是由极性键构成的极性分子，故D不符合题意；
故答案为：A
5．A．在实验室中用MnO2与浓盐酸混合加热制氯气，反应的化学方程式为：MnCl2+4HCl(浓)MnO2+Cl2↑+2H2O，故A不符合题意；
B．电解饱和NaCl溶液，在阳极上Cl-失去电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故B不符合题意；
C．在催化剂存在条件下氧气氧化HCl气体，反应产生Cl2、H2O蒸气，热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-116 kJ/mol，气态水含有的能量比液体水多，当物质由气态转化为液态时会放出热量。反应放出的热量越多，则反应热就越小，故生成液态水时是热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l) ΔH＜-116 kJ/mol，故C符合题意；
D．氯气溶于水，反应产生HCl、HClO，该反应是可逆反应。且HClO是弱酸，不能写离子形式，应该写化学式，反应的离子方程式应该为：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，故D不符合题意；
故答案为：C
6．A．由题干反应方程式信息可知，上述反应正反应的气体系数之和减小，即ΔS ＜0，故A不符合题意；
B．由题干反应方程式信息可知，生成物H2O为气体，故上述反应平衡常数 ，故B不符合题意；
C．其他条件相同，增大 ，化学平衡正向移动，O2的转化率增大，而HCl的转化率反而降低，故C不符合题意；
D．上述反应中O2中O的化合价由0价降低到-2价，故消耗1molO2，转移电子的数目为4×6.02×1023，故D符合题意；
故答案为：D
7．（2024高二下·江宁期末）下列物质的性质和用途具有对应关系的是（ ）
A．Al2O3熔点高，可用作电解制铝
B．明矾水解生成胶体，可用做絮凝剂
C．Al(OH)3不稳定，可用于治疗胃酸过多
D．铝具有导热性，可用于制备铝热剂
【答案】B
【知识点】金属冶炼的一般原理；铝的化学性质；氢氧化铝的制取和性质探究
【解析】【解答】A．Al2O3熔融可以电解生成铝单质，可用作电解制铝，而不是因为其熔点高，物质的性质和用途不具有对应关系，故A不符合题意；
B．明矾水解生成胶体从而吸附水中悬浮物加速沉降用于净水，可用做混凝剂，物质的性质和用途具有对应关系，故B符合题意；
C．Al(OH)3能和胃酸盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，与其不稳定无关，物质的性质和用途不具有对应关系，故C不符合题意；
D．铝具有还原性能还原一些金属氧化物，可用于制备铝热剂，与导热性无关，物质的性质和用途不具有对应关系，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.Al2O3熔融可以电解生成铝单质，可用作电解制铝；
B.明矾水解生成胶体从而吸附水中悬浮物加速沉降用于净水；
C.Al(OH)3能和胃酸盐酸反应，可用于治疗胃酸过多；
D.铝具有还原性能还原一些金属氧化物。
8．（2024高二下·江宁期末）工业上吸收含氟烟气中的HF并制备Na3AlF6的流程如下：（ ）
已知Ka(HF)=6.6×10 4；H2CO3的Ka1=4.3×10 7，Ka2=5.6×10 11。下列说法不正确的是
A．“吸收”时发生反应的离子方程式为HF+CO32-=HCO3-+F-
B．“吸收”时烟气自下而上、吸收液自上而下喷淋，有利于HF的吸收
C．“合成”过程中溶液的碱性减弱
D．“过滤”所得滤液可以返回“吸收”过程，循环使用
【答案】C
【知识点】洗气；化学实验方案的评价；离子方程式的书写
【解析】【解答】A．由Ka值大小可知，酸性HF＞ HCO3- ，则“吸收”时发生的离子方程式为HF+ CO32- = HCO3- +F－，符合强酸制取弱酸的规律，故A不符合题意；
B．烟气自下而上、吸收液自上而下喷淋，增大了接触面积，有利于HF的吸收，故B不符合题意；
C．“合成”过程中的化学方程式为2CO2+6NaF+NaAlO2=Na3AlF6+2Na2CO3，因此，溶液的碱性增强，故C符合题意；
D．“过滤”所得溶液为碳酸钠，可以返回“吸收”过程，循环使用，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.由Ka值大小可知，酸性HF＞ HCO3- ，即可写出方程式；
B.烟气自下而上、吸收液自上而下喷淋，增大了接触面积，有利于HF的吸收；
C.2CO2+6NaF+NaAlO2=Na3AlF6+2Na2CO3，因此，溶液的碱性增强；
D.“过滤”所得溶液为碳酸钠可回收利用。
9．（2024高二下·江宁期末）水仙环素是一种多羟基生物碱，结构见图。下列关于水仙环素的说法错误的是（ ）
A．分子中有醚键、羟基、酰胺基等官能团
B．能发生取代反应、加成反应、消去反应
C．1mol水仙环素最多可以和5molNaOH反应
D．分子中含有4个手性碳原子
【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．由水仙环素的结构可知，其中含有的官能团为碳碳双键、醚键、(酚)羟基、(醇)羟基、酰胺基，故A符合题意；
B．含醇羟基、酰胺基能发生取代反应，含碳碳双键、苯环能发生加成反应，与醇羟基相连碳原子的邻碳上有H原子，能发生消去反应，故B不符合题意；
C.1个水仙环素中含有的1个酚羟基和1个酰胺基能与NaOH反应，1mol水仙环素最多可以和2molNaOH反应，故C符合题意；
D．中*标示的4个碳原子为手性碳原子，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由水仙环素的结构可知，其中含有的官能团为碳碳双键、醚键、(酚)羟基、(醇)羟基、酰胺基能发生取代反应，发生加成反应，能发生消去反应，最多可以和2mol氢氧化钠反应，含有4个手性碳原子。
10．（2024高二下·江宁期末）为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中O2-可以在固体电解质ZrO2-Na2O中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是（ ）
A．O2-在电解质中向a电极移动，电流方向由a电极经导线流向b电极
B．报警器触发工作时，图2的装置将电能转化为化学能
C．当电路中有0.008mol电子转移时，则电极a有22.4mL甲烷参与反应
D．多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；原电池、电解池综合
【解析】【解答】甲烷、空气、 O2 构成燃料电池，电池工作时，通入CH4的多孔电极a为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，通入空气的多孔电极b为正极，O2得电子生成O2-；
A．由分析可知，a为负极，b为正极，则O2-在电解质中向a电极移动，但电流方向由b电极经导线流向a电极，故A不符合题意；
B．报警器触发工作时，图2的装置形成原电池，将化学能转化为电能，故B不符合题意；
C．在a电极，发生电极反应CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，则当电路中有0.008mol电子转移时，电极a有0.001molCH4参加反应，在标准状况下其体积为22.4mL，题中没有指明标准状况，故D不符合题意；
D．多孔电极a极为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，则发生反应的电极反应式为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O ，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.a极为负极，阴离子向正极移动，电流是由b向a移动；
B.图2的装置形成原电池，将化学能转化为电能；
C.发生电极反应CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，则当电路中有0.008mol电子转移时即可计算体积；
D.多孔电极a极为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，则发生反应的电极反应式为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O 。
11．（2024高二下·江宁期末）根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是（ ）
选项 实验操作与现象 结论
A 向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液，溶液由浅绿色变为黄色 氧化性：H2O2>Fe3+
B 向4mL0.1mol·L 1K2CrO4溶液中缓慢滴加1mol·L 1稀硝酸，溶液由黄色变为橙色 增大c(H+)有利于CrO42-转化为Cr2O72-
C 室温下，用pH计测量等浓度的CH3COONa和HCOONa溶液的pH，前者大于后者 Ka(CH3COOH)>Ka(HCOOH)
D 室温下，向浓度均为0.05mol·L 1的NaI和NaCl的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成 Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；比较弱酸的相对强弱的实验；化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.硝酸根在酸性条件下有强氧化性，也可氧化二价铁，故不能得到氧化性： H2O2>Fe3+ ，故A不符合题意；
B.由 CrO42- +2H+= Cr2O72- +H2O可知增大 c(H+) ，有利于CrO42- 转化为 Cr2O72-，故B符合题意；
C.根据越弱越水解知甲酸的酸性大于乙酸，即Ka(CH3COOH)＜Ka(HCOOH) ，故C不符合题意；
D.有黄色沉淀生成说明碘化银先沉淀，故其溶解度更小，故Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl) ，故D不符合题意；
故答案 为：B
【分析】A.根据考虑硝酸根在酸性条件下具有很强氧化性；
B.考虑 CrO42- +2H+= Cr2O72- +H2O即可判断；
C.根据越弱越水解即可判断；
D.考虑有黄色沉淀生成说明碘化银先沉淀，故其溶解度更小。
12．（2024高二下·江宁期末）实验室向CaSO4悬浊液中加入过量(NH4)2CO3溶液，充分搅拌后过滤得到CaCO3。已知室温时，KSP(CaSO4)=9.0×10-6，KSP(CaCO3)=3.0×10-9。下列说法正确的是（ ）
A．(NH4)2CO3溶液中存在：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
B．CaSO4悬浊液中存在：c(Ca2+)<10-5mol·L 1
C．反应CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-正向进行，需满足
D．过滤后所得滤液中一定存在：c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+2c(SO42-)
【答案】C
【知识点】盐类水解的应用；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．根据质子守恒， (NH4)2CO3 溶液中存在： c(OH-)+c(NH3.H2O)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) ，故A不符合题意；
B．KSP(CaSO4)=9.0×10-6 ， CaSO4悬浊液中存在： c(Ca2+)==3×10-3mol/L＞10-5mol·L 1 ，故B不符合题意；
C．反应CaSO4+CO32-CaCO3+SO42- ，K==3.0×103，反应正向进行，需满足 ，故C符合题意；
D．根据电荷守恒，过滤后所得滤液中一定存在： c(H+)+c(NH4+)+2c(Ca2+)=c(OH-)+2c(SO42-) +c(HCO3-)+2c(CO32-)，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.考虑铵根离子结合氢氧根，因此即可质子守恒即可写出；
B.根据KSP(CaSO4)=9.0×10-6 ，即可计算出浓度；
C.CaSO4+CO32-CaCO3+SO42- ，即可计算出常数K即可判断；
D.根据电荷守恒即可判断。
13．（2024高二下·江宁期末）在一定条件下CO2催化加氢生成CH3OH，主要发生三个竞争反应：
反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ/mol
反应Ⅱ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH2=-165.0kJ/mol
反应Ⅲ：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)ΔH3=-122.7kJ/mol
为分析催化剂对反应的选择性，在1L恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，测得反应进行相同时间后，有关物质的物质的量随温度变化如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)ΔH=+115.5kJ/mol
B．其他条件不变，增大H2用量，反应Ⅰ速率增大，平衡常数增大
C．一定温度下，当容器中的气体压强不再改变时，体系达到平衡
D．温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，可能原因是催化剂活性降低
【答案】B
【知识点】热化学方程式；化学反应速率；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．根据盖斯定律可知，该反应可由反应Ⅰ-反应Ⅱ得到，该反应 ΔH== -49.5kJ/mol +165.0kJ/mol= +115.5kJ/mol ，热化学方程式表示为： CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g)ΔH=+115.5kJ/mol ，故A不符合题意；
B．平衡常数只与温度有关，温度不变，K不变，因此增大H2用量，平衡常数不变，故B符合题意；
C．由反应可知，三个反应前后均有气体分子数的变化，则反应过程中压强发生变化，当压强不变时反应达到平衡状态，故C符合题意；
D．温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，结合反应特征可知升温使平衡逆向移动，导致产物的量减少；也可能是在高温条件下催化剂失去活性，使得对产物的选择性迅速下降导致产物的量降低，故D符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据盖斯定律写出热化学方程式，计算出焓变；
B.增大氢气的量，反应速率增大，但是常数不变；
C.三个反应系数均不等，压强不变可说明其平衡；
D.温度过高平衡逆向移动，或者是催化剂活性降低。
二、非选择题（共4题，共61分。请将解答填写在答题卡相应的位置。）
14．（2024高二下·江宁期末）以硫化铜矿(主要成分为CuS，含一定量的Zn2+、Fe2+)为原料制备粗铜的流程如下：
已知：①浸取液中c(Cu2+)约为0.1mol·L 1
②几种离子开始沉淀及沉淀完全(金属离子浓度≤10-5mol·L 1)时的pH：
离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Zn2+
开始沉淀的pH 7.5 1.9 4.2 6.2
沉淀完全的pH 9.6 3.2 6.7 8.2
（1）“浸取”时，CuS转化为S的离子方程式为 。
（2）已知CuS难溶于硫酸。溶液中存在CuS(s)=Cu2+(aq)+S2 (aq)。“浸取”时采用高压O2的原因是 。
（3）“调pH”时需控制的pH范围是 。
（4）“过滤1”所得固体X主要成分是 。
（5）经过如上流程，“Zn2+”存在于 （何处）。
（6）粗铜中铜含量的测定
步骤1：取0.2000g粗铜，加入一定量浓HNO3、浓HCl，微热至粗铜完全溶解后，控制溶液pH为3~4，加热除去未反应的HNO3，冷却；
步骤2：将步骤1所得溶液加水定容至250mL，量取25.00mL置于锥形瓶中，加入过量KI溶液，再加入少量淀粉溶液，用0.01000mol·L 1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
已知：Cu2++I -CuI+I2，I2+S2O32--S4O62-+I (未配平)
粗铜中铜的质量分数为 (写出计算过程)。
【答案】（1）2CuS+O2+4H+=2Cu2++2S+2H2O
（2）增大溶解氧的浓度，提高O2氧化S2-的速率，使CuS沉淀溶解平衡正向移动
（3）3.2 ~4.2
（4）S、Fe(OH)3
（5）“过滤2”的滤液中
（6）n(Na2S2O3)=0.01000 mol·L 1×20.00×10-3 L=2.0×10-4mol，2Cu2+~I2~2Na2S2O3，n(Cu2+)=n(Na2S2O3)=2.0×10-4moL，0.2000 g粗铜中m(Cu)=×2.0×10-4moL×64 g/mol=0.128 g，粗铜中铜的质量分数为：× 100% = 64%。
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；化学实验方案的评价；离子方程式的书写；有关混合物反应的计算
【解析】【解答】（1）在浸取时，CuS、H2SO4、O2发生氧化还原反应产生CuSO4、S、H2O，反应的离子方程式为2CuS+O2+4H+=2Cu2++2S+2H2O；
（2）已知CuS难溶于硫酸。溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS(s)Cu2+(aq) + S2 (aq)，“浸取”时采用高压O2是为了增大溶解氧的浓度(或增加O2在溶液中的溶解度)，提高O2氧化S2-的速率，使CuS沉淀溶解平衡正向移动，促进物质的转化；
（3）在浸取时O2可以将Fe2+氧化变为Fe3+，发生反应：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，结合溶液中各种离子沉淀完全时溶液的pH，调整溶液pH在3.2 ~ 4.2，Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，故“调pH”时需控制的pH范围是3.2 ~ 4.2；
（4）S难溶于水，以固体形式存在，Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，故“过滤1”所得固体X主要成分是S、Fe(OH)3；
（5）由分析可知，浸取、调pH、过滤1、还原等步骤中没有除去Zn2+，因此Zn2+在“过滤2”的滤液中；
（6）在滴定过程中发生反应为：2Cu2++4I =2CuI+I2，I2+2S2O32-= S4O62- +2I ，故反应的关系式为：2Cu2+~I2~2Na2S2O3，25.00 mL0.01000 mol/LNa2S2O3溶液中溶质的物质的量n(Na2S2O3)=0.01000 mol·L 1×20.00×10-3 L=2.0×10-4 mol，根据反应转化关系可知反应消耗Cu2+的物质的量n(Cu2+)= n(Na2S2O3)=2.0×10-4 mol，在0.2000 g粗铜中含有Cu的质量m(Cu)=10×2.0×10-4 moL×64 g/mol=0.128 g，该粗铜中Cu的质量分数为× 100% = 64%；
【分析】（1）CuS、H2SO4、O2发生氧化还原反应产生CuSO4、S、H2O，即可写出离子方程式；
（2）存在CuS(s)Cu2+(aq) + S2 (aq)，因此加入氧气可氧化硫离子促使平衡正向移动；
（3）根据调节pH是沉淀铁离子即可判断；
（4）硫单质和氢氧化铁均不溶于水即可判断；
（5）浸取、调pH、过滤1、还原等步骤中没有除去Zn2+，因此在滤液2中；
（6）根据滴定2Cu2++4I =2CuI+I2，I2+2S2O32-= S4O62- +2I ，找出数量关系即可计算出铜的量计算出质量分数。
15．（2024高二下·江宁期末）化合物F(普瑞巴林)是一种治疗神经痛的药物。其合成路线如下：
（1）B分子中碳原子的杂化方式为 ；F中官能团名称是 ；
（2）B→C的化学反应类型是 ；
（3）在催化剂作用下，烃X和CO、H2化合生成A，则X的结构简式是 ；
（4）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式（只写一种）
；
①该分子为环状结构，分子中含有碳碳双键和羟基；
②分子中不同化学环境的氢原子数目比为1：2：2：1。
（5）3-苯基丙烯酸乙酯()是一种重要的医药中间体。请设计以CH2(COOH)2、CH3CH2OH和甲苯为原料制备3-苯基丙烯酸乙酯的合成路线。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线见本题题干)
【答案】（1）sp2、sp3杂化；氨基、羧基
（2）取代反应
（3）CH2=C(CH3)2
（4）
（5）
【知识点】有机物中的官能团；有机物的合成；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】（1）B分子中含有的C=C、C=O中的碳杂化方式为 sp2 ，含有的饱和碳的杂化方式为 sp3 。F中含有的官能团之一是-NH2，名称是氨基、另一个是-COOH，名称是羧基；
（2）根据B、C的结构差异可以确定发生的反应类型是酯化反应，酯化反应又属于取代反应；
（3）在催化剂作用下，烃X和CO、H2化合生成A，根据A的结构特点与原子守恒可知X的结构简式为 CH2=C(CH3)2 ；
（4）B的分子式为C7H12O2，条件②说明同分异构体分子中含有4种不同的H，且实际个数比分别2：4：4：2，则同分异构体的分子结构对称性较强、无甲基，结合条件①可得含有2个-OH，若碳环为三元环，则符合条件的结构有：、， 若碳环为五元环，则符合条件的结构有：、 ；
（5）参考题中合成路线，甲苯要先转化成苯甲醛，然后使用A-B合成方法的增长碳链，并引入-COOH，所得中间体再与乙醇发生酯化反应即可得到3-苯基丙烯酸乙酯，具体的合成路线为：；
【分析】（1）B中含有双键和单键，因此其为 sp2、sp3杂化 ，结合F结构简式找出官能团即可；
（2）根据反应物和生成物即可判断其为取代反应；
（3）根据质量守恒即可写出结构简式；
（4）B的分子式为C7H12O2，含有环，双键和羟基，且 分子中不同化学环境的氢原子数目比为1：2：2：1 说明具有很强的对称性即可写出结构简式；
（5）合成需要，利用碳链加长即可得到，即可利用甲苯进行合成，结合流程即可得到。
16．（2024高二下·江宁期末）硫酸羟胺[(NH3OH)2SO4]为无色晶体，易溶于水，一种合成步骤如下：
步骤Ⅰ：将物质的量之比接近1：1的NO和NO2的混合气体通入(NH4)2CO3溶液制备NH4NO2。
步骤Ⅱ：向NH4NO2溶液中先通入一定量NH3，然后再通入SO2生成(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4，实验装置如图所示(夹持装置与加热装置省略)
（1）(NH3OH)2SO4可以看成是羟胺(NH2OH)与H2SO4作用的产物。(NH3OH)2SO4中N元素的化合价为 。
（2）步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。
（3）若步骤Ⅰ通入气体中n(NO)：n(NO2)<1：1，则制得的NH4NO2中会混入杂质 (填
化学式)。
（4）步骤Ⅱ利用装置B制得SO2，发生反应的化学方程式为 。
（5）装置A的名称是 ，随SO2通入，装置A中溶液的pH (填“增大”或“减
小”)。
【答案】（1）-1
（2）NO2+NO+(NH4)2CO3=2NH4NO2+CO2
（3）NH4NO3
（4）H2SO4(浓)+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O
（5）三颈烧瓶；减小
【知识点】化学实验方案的评价；化合价与化学式；物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）根据(NH3OH)2SO4化合价之和为零，氢是+1，氧是-2，硫是+6，所以N元素的化合价为-1；
（2）步骤Ⅰ中将物质的量之比接近1：1的NO和NO2的混合气体通入(NH4)2CO3溶液制备NH4NO2，同时生成CO2，化学方程式为：NO2+NO+(NH4)2CO3=2NH4NO2+CO2；
（3）当通入气体中n(NO)：n(NO2)小于1：1时，NO2过量会与水反应生成HNO3，HNO3和(NH4)2CO3反应生成NH4NO3；
（4）硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，化学方程式为：H2SO4(浓)+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O；
（5）装置A的名称是三颈烧瓶，SO2和NH4NO2、NH3反应生成(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4，均是强酸弱碱盐，其溶液显酸性，所以随SO2通入，装置A三颈烧瓶中溶液的pH减小；
【分析】（1）根据常见元素化合价即可计算氮元素化合价；
（2）根据反应物和生成物即可写出方程式；
（3）n(NO)：n(NO2)<1：1 ，说明二氧化氮过量，可能会产生硝酸铵；
（4）根据反应物和生成物即可写出方程式；
（5）根据图示即可得到名称，二氧化硫通入导致酸性增强。
17．（2024高二下·江宁期末）CO2的资源化利用能有效减少碳排放充分利用碳资源。
I．CO2合成甲醇(CH3OH)
该反应包括下列两步：
反应ICO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ/mol
反应ⅡCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ/mol
（1）由CO与H2合成CH3OH(g)的热化学方程式为 。
（2）在一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2，控制条件仅发生反应Ⅱ，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：
①0~3min内，用H2(g)表示的化学反应速率v(H2)= 。
②在平衡后，再向容器中加入2molCO2(g)和2molCH3OH(g)则平衡向 移动。(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
（3）在光电催化下CO2可以合成甲醇，原理如图所示。阴极的电极反应式为 。
（4）II．CO2合成二甲醚(CH3OCH3)
控制反应条件，同时发生反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ，可以合成二甲醚(CH3OCH3)。
反应Ⅲ2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-24.5kJ/mol
在压强30MPa、=4时，CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性随温度变化情况如图所示(X的选择性=)
图中，代表CH3OCH3选择性的是曲线 (填“A”、“B”或“C”)。
（5）当温度超过290℃，曲线B随温度升高而增大的原因是 。
【答案】（1）CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.4 kJ/mol
（2）0.25mol/(L min)；正反应方向
（3）CO2+6H++6e-= CH3OH+H2O
（4）A
（5）曲线B表示的是CO2的平衡转化率；反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2平衡转化率升高，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；当温度超过290℃时，升高程度大于下降程度，CO2平衡转化率升高。
【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；化学反应速率与化学平衡的综合应用；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1） 反应ICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ/mol ， 反应ⅡCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ/mol ，反应IIICO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.4 kJ/mol ，反应III=反应II-反应I， △H== -90.4 kJ/mol ，即可写出热化学方程式为： CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.4 kJ/mol ；
（2）①二氧化碳的变化量为(1-0.5)mol=0.5mol，v(CO2)= mol/(L min) ，v(H2)=3v(CO2)= 0.25mol/(L min) ；
②根据平衡时的物质的量为n(CO2)=0.25mol，n(H2)=0.75mol，n(CH3OH)=0.75mol，n(H2O)=0.75mol，K==21.3， 在平衡后，再向容器中加入2molCO2(g)和2molCH3OH(g) Qc==8.69＜K， 平衡向正反应方向 ；
（3）阴极是二氧化碳得到电子变为甲醇，即可写出电极反应式为： CO2+6H++6e-= CH3OH+H2O ；
（4） 反应ICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ/mol ， 反应ⅡCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ/mol ， 反应Ⅲ2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-24.5kJ/mol ，根据判断温度升高，反应I正向移动，反映那个II和III逆向移动，对于二甲醚的选择性，CO2转化率降低，CO的选择性增强，二甲醚的选择性降低，故A符合题意；
（5） 曲线B表示的是CO2的平衡转化率；反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2平衡转化率升高，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；当温度超过290℃时，升高程度大于下降程度，CO2平衡转化率升高 ；
【分析】（1）根据盖斯定律即可计算焓变；
（2）①根据数据计算出二氧化碳的速率，再利用化学计量系数计算出氢气速率；
②根据数据计算出此时的K，再利用数据计算出Q与之对比即可；
（3）根据反应物和生成物即可写出电极反应式；
（4）根据温度升高平衡移动即可判断选择性和转化率变化；
（5）根据温度升高，反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2平衡转化率升高，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；当温度超过290℃时，升高程度大于下降程度，CO2平衡转化率升高 。
江苏省南京市江宁区2023-2024学年高二下学期化学期末
一、单项选择题（共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。）
1．（2024高二下·江宁期末）化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中正确的是（ ）
A．载人飞船采用了刚性太阳能电池阵，将化学能转化为电能供飞船使用
B．“超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机高分子材料
C．硅是制作光导纤维的主要材料
D．北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料
2．（2024高二下·江宁期末）化学与生活密切相关。下列化学用语或描述表达正确的是（ ）
A．基态硫原子的轨道表示式：
B．H2S的电子式：
C．SO2的VSEPR模型：
D．中子数为9的氮原子N
3．（2024高二下·江宁期末）亚硝酸钠()是一种肉制品生产中常见的食品添加剂，实验室通过以下反应制备：。下列实验装置不能达到实验目的的是
A．用装置甲制备NO B．用装置乙干燥NO
C．用装置丙合成 D．用装置丁处理尾气
（2024高二下·江宁期末）阅读下列材料，完成下面小题。
含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气，该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一，工业上以NaCl为原料可制得Cl2、Cl2O、HClO、ClO3-和ClO4-等。在催化剂CuCl2作用下，通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应，热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-116kJ/mol。
4．下列有关说法正确的是（ ）
A．CuCl2中Cu2+核外电子排布式为[Ar]3d9
B．ClO3-与ClO4-中的O-Cl-O夹角都为109°28'
C．HCl与NaCl的晶体类型相同
D．Cl2O与HClO都是由极性键构成的非极性分子
5．下列化学反应表示正确的是（ ）
A．实验室制氯气：MnCl2+2HCl=MnO2+Cl2↑+H2O
B．电解饱和NaCl溶液的阴极反应：2Cl--2e-=Cl2↑
C．4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)ΔH<-116kJ/mol
D．氯气溶于水具有漂白性：Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
6．对于反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，下列说法正确的是（ ）
A．上述反应ΔS>0
B．上述反应平衡常数
C．其他条件相同，增大，HCl的转化率升高
D．上述反应中消耗1molO2，转移电子的数目为4×6.02×1023
7．（2024高二下·江宁期末）下列物质的性质和用途具有对应关系的是（ ）
A．Al2O3熔点高，可用作电解制铝
B．明矾水解生成胶体，可用做絮凝剂
C．Al(OH)3不稳定，可用于治疗胃酸过多
D．铝具有导热性，可用于制备铝热剂
8．（2024高二下·江宁期末）工业上吸收含氟烟气中的HF并制备Na3AlF6的流程如下：（ ）
已知Ka(HF)=6.6×10 4；H2CO3的Ka1=4.3×10 7，Ka2=5.6×10 11。下列说法不正确的是
A．“吸收”时发生反应的离子方程式为HF+CO32-=HCO3-+F-
B．“吸收”时烟气自下而上、吸收液自上而下喷淋，有利于HF的吸收
C．“合成”过程中溶液的碱性减弱
D．“过滤”所得滤液可以返回“吸收”过程，循环使用
9．（2024高二下·江宁期末）水仙环素是一种多羟基生物碱，结构见图。下列关于水仙环素的说法错误的是（ ）
A．分子中有醚键、羟基、酰胺基等官能团
B．能发生取代反应、加成反应、消去反应
C．1mol水仙环素最多可以和5molNaOH反应
D．分子中含有4个手性碳原子
10．（2024高二下·江宁期末）为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中O2-可以在固体电解质ZrO2-Na2O中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是（ ）
A．O2-在电解质中向a电极移动，电流方向由a电极经导线流向b电极
B．报警器触发工作时，图2的装置将电能转化为化学能
C．当电路中有0.008mol电子转移时，则电极a有22.4mL甲烷参与反应
D．多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
11．（2024高二下·江宁期末）根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是（ ）
选项 实验操作与现象 结论
A 向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液，溶液由浅绿色变为黄色 氧化性：H2O2>Fe3+
B 向4mL0.1mol·L 1K2CrO4溶液中缓慢滴加1mol·L 1稀硝酸，溶液由黄色变为橙色 增大c(H+)有利于CrO42-转化为Cr2O72-
C 室温下，用pH计测量等浓度的CH3COONa和HCOONa溶液的pH，前者大于后者 Ka(CH3COOH)>Ka(HCOOH)
D 室温下，向浓度均为0.05mol·L 1的NaI和NaCl的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成 Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)
A．A B．B C．C D．D
12．（2024高二下·江宁期末）实验室向CaSO4悬浊液中加入过量(NH4)2CO3溶液，充分搅拌后过滤得到CaCO3。已知室温时，KSP(CaSO4)=9.0×10-6，KSP(CaCO3)=3.0×10-9。下列说法正确的是（ ）
A．(NH4)2CO3溶液中存在：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
B．CaSO4悬浊液中存在：c(Ca2+)<10-5mol·L 1
C．反应CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-正向进行，需满足
D．过滤后所得滤液中一定存在：c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+2c(SO42-)
13．（2024高二下·江宁期末）在一定条件下CO2催化加氢生成CH3OH，主要发生三个竞争反应：
反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ/mol
反应Ⅱ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH2=-165.0kJ/mol
反应Ⅲ：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)ΔH3=-122.7kJ/mol
为分析催化剂对反应的选择性，在1L恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，测得反应进行相同时间后，有关物质的物质的量随温度变化如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)ΔH=+115.5kJ/mol
B．其他条件不变，增大H2用量，反应Ⅰ速率增大，平衡常数增大
C．一定温度下，当容器中的气体压强不再改变时，体系达到平衡
D．温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，可能原因是催化剂活性降低
二、非选择题（共4题，共61分。请将解答填写在答题卡相应的位置。）
14．（2024高二下·江宁期末）以硫化铜矿(主要成分为CuS，含一定量的Zn2+、Fe2+)为原料制备粗铜的流程如下：
已知：①浸取液中c(Cu2+)约为0.1mol·L 1
②几种离子开始沉淀及沉淀完全(金属离子浓度≤10-5mol·L 1)时的pH：
离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Zn2+
开始沉淀的pH 7.5 1.9 4.2 6.2
沉淀完全的pH 9.6 3.2 6.7 8.2
（1）“浸取”时，CuS转化为S的离子方程式为 。
（2）已知CuS难溶于硫酸。溶液中存在CuS(s)=Cu2+(aq)+S2 (aq)。“浸取”时采用高压O2的原因是 。
（3）“调pH”时需控制的pH范围是 。
（4）“过滤1”所得固体X主要成分是 。
（5）经过如上流程，“Zn2+”存在于 （何处）。
（6）粗铜中铜含量的测定
步骤1：取0.2000g粗铜，加入一定量浓HNO3、浓HCl，微热至粗铜完全溶解后，控制溶液pH为3~4，加热除去未反应的HNO3，冷却；
步骤2：将步骤1所得溶液加水定容至250mL，量取25.00mL置于锥形瓶中，加入过量KI溶液，再加入少量淀粉溶液，用0.01000mol·L 1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
已知：Cu2++I -CuI+I2，I2+S2O32--S4O62-+I (未配平)
粗铜中铜的质量分数为 (写出计算过程)。
15．（2024高二下·江宁期末）化合物F(普瑞巴林)是一种治疗神经痛的药物。其合成路线如下：
（1）B分子中碳原子的杂化方式为 ；F中官能团名称是 ；
（2）B→C的化学反应类型是 ；
（3）在催化剂作用下，烃X和CO、H2化合生成A，则X的结构简式是 ；
（4）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式（只写一种）
；
①该分子为环状结构，分子中含有碳碳双键和羟基；
②分子中不同化学环境的氢原子数目比为1：2：2：1。
（5）3-苯基丙烯酸乙酯()是一种重要的医药中间体。请设计以CH2(COOH)2、CH3CH2OH和甲苯为原料制备3-苯基丙烯酸乙酯的合成路线。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线见本题题干)
16．（2024高二下·江宁期末）硫酸羟胺[(NH3OH)2SO4]为无色晶体，易溶于水，一种合成步骤如下：
步骤Ⅰ：将物质的量之比接近1：1的NO和NO2的混合气体通入(NH4)2CO3溶液制备NH4NO2。
步骤Ⅱ：向NH4NO2溶液中先通入一定量NH3，然后再通入SO2生成(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4，实验装置如图所示(夹持装置与加热装置省略)
（1）(NH3OH)2SO4可以看成是羟胺(NH2OH)与H2SO4作用的产物。(NH3OH)2SO4中N元素的化合价为 。
（2）步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。
（3）若步骤Ⅰ通入气体中n(NO)：n(NO2)<1：1，则制得的NH4NO2中会混入杂质 (填
化学式)。
（4）步骤Ⅱ利用装置B制得SO2，发生反应的化学方程式为 。
（5）装置A的名称是 ，随SO2通入，装置A中溶液的pH (填“增大”或“减
小”)。
17．（2024高二下·江宁期末）CO2的资源化利用能有效减少碳排放充分利用碳资源。
I．CO2合成甲醇(CH3OH)
该反应包括下列两步：
反应ICO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ/mol
反应ⅡCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ/mol
（1）由CO与H2合成CH3OH(g)的热化学方程式为 。
（2）在一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2，控制条件仅发生反应Ⅱ，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：
①0~3min内，用H2(g)表示的化学反应速率v(H2)= 。
②在平衡后，再向容器中加入2molCO2(g)和2molCH3OH(g)则平衡向 移动。(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
（3）在光电催化下CO2可以合成甲醇，原理如图所示。阴极的电极反应式为 。
（4）II．CO2合成二甲醚(CH3OCH3)
控制反应条件，同时发生反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ，可以合成二甲醚(CH3OCH3)。
反应Ⅲ2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-24.5kJ/mol
在压强30MPa、=4时，CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性随温度变化情况如图所示(X的选择性=)
图中，代表CH3OCH3选择性的是曲线 (填“A”、“B”或“C”)。
（5）当温度超过290℃，曲线B随温度升高而增大的原因是 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】常见能量的转化及运用；硅和二氧化硅；高分子材料
【解析】【解答】A．载人飞船采用了刚性太阳能电池阵，将太阳能转化为电能供飞船使用，故A不符合题意；
B．“超轻海绵”使用的石墨烯是新型无机非金属材料，故B不符合题意；
C．二氧化硅是制作光导纤维的主要材料，故C不符合题意；
D．北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯是以乙烯为单体，经加聚反应制成的有机高分子材料，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A. 刚性太阳能电池阵 是将太阳能转化为电能；
B. 石墨烯是新型无机非金属材料；
C.硅是电池板主要材料；
D.冰墩墩使用聚乙烯是高分子材料。
2．【答案】C
【知识点】原子中的数量关系；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．基态硫原子的轨道表示式应该为 ，故A不符合题意；
B．H2S是共价化合物，电子式为： ，故B不符合题意；
C．SO2的价层电子对数是+2=3，因此VSEPR模型： ，故C符合题意；
D．中子数为9的氮原子，其质量数是9+7＝16，可表示为N ，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.基态硫原子占据3个电子层即可写出；
B.硫化氢是共价化合物，硫原子含有2对孤对电子；
C.计算二氧化硫中硫原子的价层电子对判断；
D.左上角是质量数，左下角是质子数。
3．【答案】A
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．碳和浓硝酸在加热条件下反应生成CO2和NO2，甲装置缺少加热装置，A符合题意；
B．碱石灰是碱性干燥剂，能用来干燥NO，B不符合题意；
C．由，干燥洁净的NO可与过氧化钠反应合成，C不符合题意；
D．多余的NO尾气在丁装置中能与酸性高锰酸钾溶液反应从而被吸收，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、浓硝酸和碳反应生成二氧化氮；
B、一氧化氮可以用碱石灰干燥；
C、过氧化钠和一氧化氮反应生成亚硝酸钠；
D、一氧化氮可以和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应。
【答案】4．A
5．C
6．D
【知识点】原子核外电子的运动状态；键能、键长、键角及其应用；极性分子和非极性分子；热化学方程式；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【分析】（1）A.铜是29号，铜原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，即可写出铜离子电子排布为[Ar]3d9；
B.ClO3- 中心原子是Cl，其价层电子数为=4，杂化方式为sp3，离子的空间结构为三角锥形即可判断；
C.HCl是分子晶体，NaCl是离子晶体；
D.Cl2O与HClO都是V形分子，是由极性键构成的极性分子；
（2）A.实验室中用MnO2与浓盐酸混合加热制氯气即可写出方程式；
B.阴极是水得到电子变为氢气和氢氧化钠；
C.气态水含有的能量比液体水多，当物质由气态转化为液态时会放出热量。反应放出的热量越多，则反应热就越小；
D.HClO是弱酸，不能写离子形式，应该写化学式；
（3）A.气体系数减小，熵减；
B.根据平衡公式即可写出；
C.增大 ，化学平衡正向移动，O2的转化率增大，而HCl的转化率反而降低；
D.根据化合价变化即可计算转移电子数。
4．A．Cu是第29号元素，Cu2+核外电子排布式为[Ar]3d9，故A符合题意；
B． ClO3- 中心原子是Cl，其价层电子数为=4，杂化方式为sp3，离子的空间结构为三角锥形，故其O-Cl-O夹角小于109°28'，故B不符合题意；
C．HCl是分子晶体，NaCl是离子晶体，故C不符合题意；
D．Cl2O与HClO都是V形分子，是由极性键构成的极性分子，故D不符合题意；
故答案为：A
5．A．在实验室中用MnO2与浓盐酸混合加热制氯气，反应的化学方程式为：MnCl2+4HCl(浓)MnO2+Cl2↑+2H2O，故A不符合题意；
B．电解饱和NaCl溶液，在阳极上Cl-失去电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故B不符合题意；
C．在催化剂存在条件下氧气氧化HCl气体，反应产生Cl2、H2O蒸气，热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-116 kJ/mol，气态水含有的能量比液体水多，当物质由气态转化为液态时会放出热量。反应放出的热量越多，则反应热就越小，故生成液态水时是热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l) ΔH＜-116 kJ/mol，故C符合题意；
D．氯气溶于水，反应产生HCl、HClO，该反应是可逆反应。且HClO是弱酸，不能写离子形式，应该写化学式，反应的离子方程式应该为：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，故D不符合题意；
故答案为：C
6．A．由题干反应方程式信息可知，上述反应正反应的气体系数之和减小，即ΔS ＜0，故A不符合题意；
B．由题干反应方程式信息可知，生成物H2O为气体，故上述反应平衡常数 ，故B不符合题意；
C．其他条件相同，增大 ，化学平衡正向移动，O2的转化率增大，而HCl的转化率反而降低，故C不符合题意；
D．上述反应中O2中O的化合价由0价降低到-2价，故消耗1molO2，转移电子的数目为4×6.02×1023，故D符合题意；
故答案为：D
7．【答案】B
【知识点】金属冶炼的一般原理；铝的化学性质；氢氧化铝的制取和性质探究
【解析】【解答】A．Al2O3熔融可以电解生成铝单质，可用作电解制铝，而不是因为其熔点高，物质的性质和用途不具有对应关系，故A不符合题意；
B．明矾水解生成胶体从而吸附水中悬浮物加速沉降用于净水，可用做混凝剂，物质的性质和用途具有对应关系，故B符合题意；
C．Al(OH)3能和胃酸盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，与其不稳定无关，物质的性质和用途不具有对应关系，故C不符合题意；
D．铝具有还原性能还原一些金属氧化物，可用于制备铝热剂，与导热性无关，物质的性质和用途不具有对应关系，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.Al2O3熔融可以电解生成铝单质，可用作电解制铝；
B.明矾水解生成胶体从而吸附水中悬浮物加速沉降用于净水；
C.Al(OH)3能和胃酸盐酸反应，可用于治疗胃酸过多；
D.铝具有还原性能还原一些金属氧化物。
8．【答案】C
【知识点】洗气；化学实验方案的评价；离子方程式的书写
【解析】【解答】A．由Ka值大小可知，酸性HF＞ HCO3- ，则“吸收”时发生的离子方程式为HF+ CO32- = HCO3- +F－，符合强酸制取弱酸的规律，故A不符合题意；
B．烟气自下而上、吸收液自上而下喷淋，增大了接触面积，有利于HF的吸收，故B不符合题意；
C．“合成”过程中的化学方程式为2CO2+6NaF+NaAlO2=Na3AlF6+2Na2CO3，因此，溶液的碱性增强，故C符合题意；
D．“过滤”所得溶液为碳酸钠，可以返回“吸收”过程，循环使用，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.由Ka值大小可知，酸性HF＞ HCO3- ，即可写出方程式；
B.烟气自下而上、吸收液自上而下喷淋，增大了接触面积，有利于HF的吸收；
C.2CO2+6NaF+NaAlO2=Na3AlF6+2Na2CO3，因此，溶液的碱性增强；
D.“过滤”所得溶液为碳酸钠可回收利用。
9．【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机物中的官能团；有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．由水仙环素的结构可知，其中含有的官能团为碳碳双键、醚键、(酚)羟基、(醇)羟基、酰胺基，故A符合题意；
B．含醇羟基、酰胺基能发生取代反应，含碳碳双键、苯环能发生加成反应，与醇羟基相连碳原子的邻碳上有H原子，能发生消去反应，故B不符合题意；
C.1个水仙环素中含有的1个酚羟基和1个酰胺基能与NaOH反应，1mol水仙环素最多可以和2molNaOH反应，故C符合题意；
D．中*标示的4个碳原子为手性碳原子，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由水仙环素的结构可知，其中含有的官能团为碳碳双键、醚键、(酚)羟基、(醇)羟基、酰胺基能发生取代反应，发生加成反应，能发生消去反应，最多可以和2mol氢氧化钠反应，含有4个手性碳原子。
10．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；原电池、电解池综合
【解析】【解答】甲烷、空气、 O2 构成燃料电池，电池工作时，通入CH4的多孔电极a为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，通入空气的多孔电极b为正极，O2得电子生成O2-；
A．由分析可知，a为负极，b为正极，则O2-在电解质中向a电极移动，但电流方向由b电极经导线流向a电极，故A不符合题意；
B．报警器触发工作时，图2的装置形成原电池，将化学能转化为电能，故B不符合题意；
C．在a电极，发生电极反应CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，则当电路中有0.008mol电子转移时，电极a有0.001molCH4参加反应，在标准状况下其体积为22.4mL，题中没有指明标准状况，故D不符合题意；
D．多孔电极a极为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，则发生反应的电极反应式为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O ，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.a极为负极，阴离子向正极移动，电流是由b向a移动；
B.图2的装置形成原电池，将化学能转化为电能；
C.发生电极反应CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，则当电路中有0.008mol电子转移时即可计算体积；
D.多孔电极a极为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，则发生反应的电极反应式为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O 。
11．【答案】B
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；比较弱酸的相对强弱的实验；化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.硝酸根在酸性条件下有强氧化性，也可氧化二价铁，故不能得到氧化性： H2O2>Fe3+ ，故A不符合题意；
B.由 CrO42- +2H+= Cr2O72- +H2O可知增大 c(H+) ，有利于CrO42- 转化为 Cr2O72-，故B符合题意；
C.根据越弱越水解知甲酸的酸性大于乙酸，即Ka(CH3COOH)＜Ka(HCOOH) ，故C不符合题意；
D.有黄色沉淀生成说明碘化银先沉淀，故其溶解度更小，故Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl) ，故D不符合题意；
故答案 为：B
【分析】A.根据考虑硝酸根在酸性条件下具有很强氧化性；
B.考虑 CrO42- +2H+= Cr2O72- +H2O即可判断；
C.根据越弱越水解即可判断；
D.考虑有黄色沉淀生成说明碘化银先沉淀，故其溶解度更小。
12．【答案】C
【知识点】盐类水解的应用；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．根据质子守恒， (NH4)2CO3 溶液中存在： c(OH-)+c(NH3.H2O)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) ，故A不符合题意；
B．KSP(CaSO4)=9.0×10-6 ， CaSO4悬浊液中存在： c(Ca2+)==3×10-3mol/L＞10-5mol·L 1 ，故B不符合题意；
C．反应CaSO4+CO32-CaCO3+SO42- ，K==3.0×103，反应正向进行，需满足 ，故C符合题意；
D．根据电荷守恒，过滤后所得滤液中一定存在： c(H+)+c(NH4+)+2c(Ca2+)=c(OH-)+2c(SO42-) +c(HCO3-)+2c(CO32-)，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.考虑铵根离子结合氢氧根，因此即可质子守恒即可写出；
B.根据KSP(CaSO4)=9.0×10-6 ，即可计算出浓度；
C.CaSO4+CO32-CaCO3+SO42- ，即可计算出常数K即可判断；
D.根据电荷守恒即可判断。
13．【答案】B
【知识点】热化学方程式；化学反应速率；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．根据盖斯定律可知，该反应可由反应Ⅰ-反应Ⅱ得到，该反应 ΔH== -49.5kJ/mol +165.0kJ/mol= +115.5kJ/mol ，热化学方程式表示为： CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g)ΔH=+115.5kJ/mol ，故A不符合题意；
B．平衡常数只与温度有关，温度不变，K不变，因此增大H2用量，平衡常数不变，故B符合题意；
C．由反应可知，三个反应前后均有气体分子数的变化，则反应过程中压强发生变化，当压强不变时反应达到平衡状态，故C符合题意；
D．温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，结合反应特征可知升温使平衡逆向移动，导致产物的量减少；也可能是在高温条件下催化剂失去活性，使得对产物的选择性迅速下降导致产物的量降低，故D符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据盖斯定律写出热化学方程式，计算出焓变；
B.增大氢气的量，反应速率增大，但是常数不变；
C.三个反应系数均不等，压强不变可说明其平衡；
D.温度过高平衡逆向移动，或者是催化剂活性降低。
14．【答案】（1）2CuS+O2+4H+=2Cu2++2S+2H2O
（2）增大溶解氧的浓度，提高O2氧化S2-的速率，使CuS沉淀溶解平衡正向移动
（3）3.2 ~4.2
（4）S、Fe(OH)3
（5）“过滤2”的滤液中
（6）n(Na2S2O3)=0.01000 mol·L 1×20.00×10-3 L=2.0×10-4mol，2Cu2+~I2~2Na2S2O3，n(Cu2+)=n(Na2S2O3)=2.0×10-4moL，0.2000 g粗铜中m(Cu)=×2.0×10-4moL×64 g/mol=0.128 g，粗铜中铜的质量分数为：× 100% = 64%。
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；化学实验方案的评价；离子方程式的书写；有关混合物反应的计算
【解析】【解答】（1）在浸取时，CuS、H2SO4、O2发生氧化还原反应产生CuSO4、S、H2O，反应的离子方程式为2CuS+O2+4H+=2Cu2++2S+2H2O；
（2）已知CuS难溶于硫酸。溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS(s)Cu2+(aq) + S2 (aq)，“浸取”时采用高压O2是为了增大溶解氧的浓度(或增加O2在溶液中的溶解度)，提高O2氧化S2-的速率，使CuS沉淀溶解平衡正向移动，促进物质的转化；
（3）在浸取时O2可以将Fe2+氧化变为Fe3+，发生反应：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，结合溶液中各种离子沉淀完全时溶液的pH，调整溶液pH在3.2 ~ 4.2，Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，故“调pH”时需控制的pH范围是3.2 ~ 4.2；
（4）S难溶于水，以固体形式存在，Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，故“过滤1”所得固体X主要成分是S、Fe(OH)3；
（5）由分析可知，浸取、调pH、过滤1、还原等步骤中没有除去Zn2+，因此Zn2+在“过滤2”的滤液中；
（6）在滴定过程中发生反应为：2Cu2++4I =2CuI+I2，I2+2S2O32-= S4O62- +2I ，故反应的关系式为：2Cu2+~I2~2Na2S2O3，25.00 mL0.01000 mol/LNa2S2O3溶液中溶质的物质的量n(Na2S2O3)=0.01000 mol·L 1×20.00×10-3 L=2.0×10-4 mol，根据反应转化关系可知反应消耗Cu2+的物质的量n(Cu2+)= n(Na2S2O3)=2.0×10-4 mol，在0.2000 g粗铜中含有Cu的质量m(Cu)=10×2.0×10-4 moL×64 g/mol=0.128 g，该粗铜中Cu的质量分数为× 100% = 64%；
【分析】（1）CuS、H2SO4、O2发生氧化还原反应产生CuSO4、S、H2O，即可写出离子方程式；
（2）存在CuS(s)Cu2+(aq) + S2 (aq)，因此加入氧气可氧化硫离子促使平衡正向移动；
（3）根据调节pH是沉淀铁离子即可判断；
（4）硫单质和氢氧化铁均不溶于水即可判断；
（5）浸取、调pH、过滤1、还原等步骤中没有除去Zn2+，因此在滤液2中；
（6）根据滴定2Cu2++4I =2CuI+I2，I2+2S2O32-= S4O62- +2I ，找出数量关系即可计算出铜的量计算出质量分数。
15．【答案】（1）sp2、sp3杂化；氨基、羧基
（2）取代反应
（3）CH2=C(CH3)2
（4）
（5）
【知识点】有机物中的官能团；有机物的合成；有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】（1）B分子中含有的C=C、C=O中的碳杂化方式为 sp2 ，含有的饱和碳的杂化方式为 sp3 。F中含有的官能团之一是-NH2，名称是氨基、另一个是-COOH，名称是羧基；
（2）根据B、C的结构差异可以确定发生的反应类型是酯化反应，酯化反应又属于取代反应；
（3）在催化剂作用下，烃X和CO、H2化合生成A，根据A的结构特点与原子守恒可知X的结构简式为 CH2=C(CH3)2 ；
（4）B的分子式为C7H12O2，条件②说明同分异构体分子中含有4种不同的H，且实际个数比分别2：4：4：2，则同分异构体的分子结构对称性较强、无甲基，结合条件①可得含有2个-OH，若碳环为三元环，则符合条件的结构有：、， 若碳环为五元环，则符合条件的结构有：、 ；
（5）参考题中合成路线，甲苯要先转化成苯甲醛，然后使用A-B合成方法的增长碳链，并引入-COOH，所得中间体再与乙醇发生酯化反应即可得到3-苯基丙烯酸乙酯，具体的合成路线为：；
【分析】（1）B中含有双键和单键，因此其为 sp2、sp3杂化 ，结合F结构简式找出官能团即可；
（2）根据反应物和生成物即可判断其为取代反应；
（3）根据质量守恒即可写出结构简式；
（4）B的分子式为C7H12O2，含有环，双键和羟基，且 分子中不同化学环境的氢原子数目比为1：2：2：1 说明具有很强的对称性即可写出结构简式；
（5）合成需要，利用碳链加长即可得到，即可利用甲苯进行合成，结合流程即可得到。
16．【答案】（1）-1
（2）NO2+NO+(NH4)2CO3=2NH4NO2+CO2
（3）NH4NO3
（4）H2SO4(浓)+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O
（5）三颈烧瓶；减小
【知识点】化学实验方案的评价；化合价与化学式；物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）根据(NH3OH)2SO4化合价之和为零，氢是+1，氧是-2，硫是+6，所以N元素的化合价为-1；
（2）步骤Ⅰ中将物质的量之比接近1：1的NO和NO2的混合气体通入(NH4)2CO3溶液制备NH4NO2，同时生成CO2，化学方程式为：NO2+NO+(NH4)2CO3=2NH4NO2+CO2；
（3）当通入气体中n(NO)：n(NO2)小于1：1时，NO2过量会与水反应生成HNO3，HNO3和(NH4)2CO3反应生成NH4NO3；
（4）硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，化学方程式为：H2SO4(浓)+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O；
（5）装置A的名称是三颈烧瓶，SO2和NH4NO2、NH3反应生成(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4，均是强酸弱碱盐，其溶液显酸性，所以随SO2通入，装置A三颈烧瓶中溶液的pH减小；
【分析】（1）根据常见元素化合价即可计算氮元素化合价；
（2）根据反应物和生成物即可写出方程式；
（3）n(NO)：n(NO2)<1：1 ，说明二氧化氮过量，可能会产生硝酸铵；
（4）根据反应物和生成物即可写出方程式；
（5）根据图示即可得到名称，二氧化硫通入导致酸性增强。
17．【答案】（1）CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.4 kJ/mol
（2）0.25mol/(L min)；正反应方向
（3）CO2+6H++6e-= CH3OH+H2O
（4）A
（5）曲线B表示的是CO2的平衡转化率；反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2平衡转化率升高，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；当温度超过290℃时，升高程度大于下降程度，CO2平衡转化率升高。
【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；化学反应速率与化学平衡的综合应用；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1） 反应ICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ/mol ， 反应ⅡCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ/mol ，反应IIICO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.4 kJ/mol ，反应III=反应II-反应I， △H== -90.4 kJ/mol ，即可写出热化学方程式为： CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.4 kJ/mol ；
（2）①二氧化碳的变化量为(1-0.5)mol=0.5mol，v(CO2)= mol/(L min) ，v(H2)=3v(CO2)= 0.25mol/(L min) ；
②根据平衡时的物质的量为n(CO2)=0.25mol，n(H2)=0.75mol，n(CH3OH)=0.75mol，n(H2O)=0.75mol，K==21.3， 在平衡后，再向容器中加入2molCO2(g)和2molCH3OH(g) Qc==8.69＜K， 平衡向正反应方向 ；
（3）阴极是二氧化碳得到电子变为甲醇，即可写出电极反应式为： CO2+6H++6e-= CH3OH+H2O ；
（4） 反应ICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ/mol ， 反应ⅡCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ/mol ， 反应Ⅲ2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-24.5kJ/mol ，根据判断温度升高，反应I正向移动，反映那个II和III逆向移动，对于二甲醚的选择性，CO2转化率降低，CO的选择性增强，二甲醚的选择性降低，故A符合题意；
（5） 曲线B表示的是CO2的平衡转化率；反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2平衡转化率升高，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；当温度超过290℃时，升高程度大于下降程度，CO2平衡转化率升高 ；
【分析】（1）根据盖斯定律即可计算焓变；
（2）①根据数据计算出二氧化碳的速率，再利用化学计量系数计算出氢气速率；
②根据数据计算出此时的K，再利用数据计算出Q与之对比即可；
（3）根据反应物和生成物即可写出电极反应式；
（4）根据温度升高平衡移动即可判断选择性和转化率变化；
（5）根据温度升高，反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2平衡转化率升高，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；当温度超过290℃时，升高程度大于下降程度，CO2平衡转化率升高 。
