湖南省岳阳市岳汨联考2023-2024学年高一下学期5月月考化学试题（含答案）

岳汨联考2023-2024学年高一下学期5月月考
化学试题
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Ca 40 Cu 64
一．选择题（共15小题，每题3分，共45分）
1．下列关于无机非金属材料的说法中，不正确的是（　　）
A．高纯硅可用作半导体材料
B．门窗玻璃、混凝土桥墩、水晶镜片均含有SiO2
C．碳化硅（SiC）俗称金刚砂，具有优异的高温抗氧化性能，可用作耐高温半导体材料
D．用于北京冬奥会礼仪服智能发热的石墨烯属于无机非金属化合物
2．实验室利用锌粒和1mol/L的盐酸制取氢气，下列措施不能加快制取氢气速率的是（　　）
A．加入NaNO3固体
B．将锌粒改为锌粉
C．将1mol/L的盐酸改为1mol/L硫酸
D．加入几滴硫酸铜溶液
3．某合作学习小组的同学设计下列原电池，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是（　　）
A．乙烧杯可看作半电池，发生还原反应
B．盐桥中的电解质可换成饱和KCl溶液
C．电子流动方向：石墨（甲）→a→b→石墨（乙）→盐桥→石墨（甲）
D．电池工作一段时间，甲烧杯中酸性减弱
4．如图是氢气和卤素单质（X2）反应的能量变化示意图。下列说法正确的是（　　）
A．用电子式表示HBr的形成过程：
B．热稳定性：HI＜HBr＜HCl＜HF
C．HCl（g）分解生成H2（g）和Cl2（g）需要吸收183kJ的热量
D．由图可知1molH2（g）与Br2（l）反应生成2molHBr（g）放出的热量为97kJ
5．下列离子方程式正确的是（　　）
A．向次氯酸钙溶液中通入SO2：Ca2++2ClO﹣+SO2+H2O＝CaSO3↓+2HClO
B．Na2S2O3溶液与稀硫酸混合：S2+6H++2＝4SO2↑+3H2O
C．同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：+OH﹣＝NH3 H2O
D．过量铁粉加入到稀硝酸中：3Fe+8H++2＝3Fe2++2NO↑+4H2O
6．关于元素周期表的判断，下列说法正确的是（　　）
A．Ⅷ族元素种类最多，ⅣA族元素形成化合物种类最多
B．第三周期第ⅣA族元素和第四周期第ⅣA族元素的原子序数之差为10
C．已知第六周期某主族元素的最外层电子数为2，那么该元素的原子序数为56
D．最外层电子数相同的元素一定位于同一主族
7．将一定物质的量的HI（g）置于2L的恒容密闭容器中，只发生反应2HI（g） H2（g）+I2（g），在其他条件相同时，反应物HI（g）的物质的量n随反应时间t的变化情况如表所示：
t/min n/mol 实验序号（反应温度） 0 10 20 30 40 50 60
1（800℃） 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2（800℃） 1.2 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
3（820℃） 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据表中数据，下列说法正确的是（　　）
A．在实验1中，反应在10～20min内v（HI）＝1.3×10﹣2mol L﹣1 min﹣1
B．根据实验1和实验2，可知反应恰好达到平衡状态的时间相同
C．根据实验2和实验3，无法说明浓度对反应速率的影响趋势
D．根据实验1和实验3，可得出温度越高，HI的分解率越小
8．在铁质杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示（忽略浮力及其它因素的影响）。下列说法正确的是（　　）
A．该装置将化学能转化为电能，电子由Al经铁质杠杆移向Fe
B．铝球表面有气泡产生，溶液中有白色沉淀生成；杠杆不平衡
C．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出；溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
D．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
9．某同学按如图所示实验装置探究铜与浓硫酸的反应，记录实验现象如表。
试管 实验现象
① 白雾、白色固体产生
② 大量白色沉淀
③ 少量白色沉淀
④ 品红溶液褪色
下列说法不正确的是（　　）
A．①中玻璃管有平衡气压的作用
B．②③中的白色沉淀成分相同
C．为了确定①中白色固体是否为硫酸铜，可将试管内的物质缓慢注入水中，振荡观察
D．实验时若先往装置内通入足量N2，再加热试管①，实验现象不变
10．下列离子方程式正确的是（　　）
A．向Na2SiO3溶液中通入过量CO2：+CO2+H2O＝H2SiO3↓+
B．用稀硝酸清洗试管内壁的银：Ag+2H++＝Ag++NO2↑+H2O
C．用NaOH溶液除镁粉中的杂质铝：2Al+2Na++2OH﹣+2H2O＝2Na[Al（OH）4]+3H2
D．向NH4Al（SO4）2溶液中滴入Ba（OH）2溶液，恰好使完全沉淀：+Al3++2+2Ba2++4OH﹣＝Al（OH）3+NH3 H2O+2BaSO4
11．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，关于如图所示三个“封管实验”（夹持装置未画出）的说法正确的是（　　）
A．加热时，①中上部汇集了白色固体
B．加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色
C．3个反应均为可逆反应
D．加热时③中溶液逐渐变为无色
12．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（　　）
A．电池工作时，向电极A移动，电子由A极经电解质流向B极
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH﹣﹣2e﹣＝2H2O
C．反应CH4+H2O3H2+CO，每消耗1molCH4转移6mol电子
D．电极B上发生氧化反应
13．用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。例如：
①CH4（g）+4NO2（g）＝4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣574kJ mol﹣1
②CH4（g）+4NO（g）＝2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣1160kJ mol﹣1
下列说法正确的是（　　）
A．若用0.1molCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4kJ
B．由反应①可推知：CH4（g）+4NO2（g）＝4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）ΔH＞﹣574kJ mol﹣1
C．等量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同
D．若反应②放出116kJ热量，则转移电子的物质的量为1.60mol
14．在容积为2L的密闭容器中，保持体系内温度800℃不变，将一定量的NO和O2混合发生反应：2NO（g）+O2（g） 2NO2（g），其中NO的物质的量（n）随时间（t）的变化关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．若30s时反应达到平衡，v（O2）表示达到平衡过程的平均反应速率，则v（O2）≈1.1×10﹣3mol L﹣1 s﹣1
B．图象中曲线Ⅱ表示NO的变化
C．800℃时，反应达平衡时放出a kJ热量，写出此条件下的热化学方程式为2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）ΔH＝﹣kJ/mol
D．2v（O2）＝v（NO2）
15．关于非金属单质及化合物的性质，下列说法不正确的是（　　）
A．SO2有杀菌、抗氧化作用，可用作食品添加剂
B．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
C．如图路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：4
D．如图路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
二．解答题（共4小题，共55分）
16．已知A、B、C、D、E为原子序数依次递增的五种短周期主族元素，其中A与C同主族，B与D同主族，且D的原子序数是B的2倍，B、D两元素原子序数之和是A、C两元素原子序数之和的2倍。请用化学用语回答下列问题：（18分）
（1）A、B、E三种元素形成的三核分子的结构式为 　 　。
（2）D、E元素的非金属性更强的是 　 　（填元素符号），判断依据是 　 　（用一个离子方程式来表示）。
（3）已知C﹣D新型一次高能电池工作时的总反应为：2C+xD＝C2Dx，则该电池工作时负极电极反应式为 　 　，正极电极反应式为 　 　。
（4）已知气态单质A与气态单质E完全反应生成1mol气态AE放出91.5kJ的热量，单质A中共价键的键能为436kJ/mol，单质E中共价键的键能为243kJ/mol，则化合物AE中共价键的键能为 　 　kJ/mol。
（5）在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2mol单质D和0.2mol的A2，加热至发生反应D（s）+A2（g） A2D（g）；反应中A2D的浓度随时间变化情况如图所示。根据图中数据，用A2表示该反应在0～10min内的反应速率＝　 　，判断下列说法正确的有 　 　。
a．向体系中加入更多单质D可以加快该反应的反应速率
b．向该体系中通入更多Ar，可以加快该反应的反应速率
c．保持足够长的反应时间，该体系可以生成0.2molA2D
d．10min到20min之间，A2D浓度保持不变，说明该反应停止了
e．体积和温度一定时，容器内的压强不再改变说明反应达到平衡状态
f．体积和温度一定时，混合气体的密度不再改变说明反应达到平衡状态
17．化学反应过程中伴随着能量变化，（12分）
（1）下列变化中属于吸热反应的是 　 　。
①铝片与稀盐酸的反应
②将胆矾加热变为白色粉末
③甲烷在氧气中的燃烧反应
④NH4NO3固体溶于水
⑤氯酸钾分解制氧气
⑥Ba（OH）2 8H2O与NH4Cl反应
其中⑥中发生的化学方程式为 　 　。
（2）在25℃、101kPa下，液态甲醇（CH3OH）的燃烧热为726.5kJ/mol，已知：H2O（l）＝H2O（g）ΔH＝+44.0kJ/mol，写出甲醇燃烧生成水蒸气的热化学方程式 　 　。
（3）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质（g） O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量kJ/mol 249 218 39 10 0 0 ﹣136 ﹣242
由HO（g）+HO（g）＝H2O2（g）计算出H2O2中氧氧单键的键能为 　 　kJ/mol，解离氧氧单键所需能量：HOO 　 　H2O2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）用60mL0.50mol/L盐酸与60mL0.55mol/L氢氧化钠溶液完成中和热测定实验。假设盐酸和氢氧化钠溶液度都是1.0g cm﹣3，已知反应后混合溶液的比热容c＝4.18J g﹣1 ℃﹣1，量热计的热容常数是88.5J ℃﹣1。实验过程中记录数据如下：
实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.5 20.6 23.2
2 20.6 20.7 23.4
3 20.9 20.7 22.4
根据实验数据计算该实验的中和热ΔH＝　 　。
（5）某基元反应的ΔH与活化能（Ea）的关系为|ΔH|＞Ea。补充该反应过程的能量变化示意图 　 　。
18．工业烟气中SO2和氮氧化物（NOx）都是大气污染物，综合治理对改善环境有重要意义。（10分）
（1）氮氧化物（NOx）引起的环境问题主要有 　 　（指出一种即可）。
（2）“纳米零价铁—H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。
①Fe2+催化H2O2分解产生HO ，HO 将NO氧化为的机理如图1所示，Y的化学式为 　 　。
②纳米零价铁的作用是 　 　。
③NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 　 　。
（3）科学家最近发现了一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学新机制如图3所示。处于纳米液滴中的或可以将电子通过“水分子桥”快速转移给周围的气相NO2分子促进中间体的形成。形成“水分子桥”的主要作用力是 　 　，写出与NO2间发生的总反应的离子方程式 　 　。
（4）工业上回收利用烟气中SO2的一种途径是：SO2（NH4）2SO3（NH4）2SO4；该小组在实验室探究步骤Ⅱ时，一定条件下向100mLc0mol L﹣1的（NH4）2SO3溶液通入空气后，欲测定溶液中（NH4）2SO3的氧化率（α），设反应后溶液体积仍为100mL。
①为该小组设计实验方案（可选试剂：0.1mol L﹣1NaOH溶液、0.1mol L﹣1KMnO4酸性溶液、0.1mol L﹣1CaCl2溶液、0.1mol L﹣1BaCl2溶液和0.1mol L﹣1盐酸，不必描述操作过程的细节，物理量的数值用字母表示）：　 　。
②氧化率α＝　 　×100%（用实验方案中的物理量表示）。
19．从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一，其流程如图：（15分）
资料显示：
Ⅰ.pH＝2时，NaNO2溶液只能将I﹣氧化为I2，同时生成NO；
Ⅱ.I2+5Cl2+6H2O＝2HIO3+10HCl；
Ⅲ.I2在碱性溶液中反应生成I﹣和。
（1）反应①的离子方程式 　 　。
（2）方案甲中，根据I2的特性，分离操作X应为 　 　。
（3）Cl2、酸性KMnO4等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的I﹣却选择了价格较高的NaNO2，原因是 　 　。
（4）写出反应②的离子反应方程式 　 　。
（5）方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的I2、I﹣。若检验滤液中的I﹣，需要选择下列哪些试剂完成检验（填序号） 　 　。
可供选择的试剂：①无水乙醇②CCl4③氢氧化钠溶液④稀H2SO4⑤淀粉溶液⑥Fe2（SO4）3溶液。
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1-5:DADBD 6-10:CCCDD 11-15:ACCCB
二．解答题（共4小题）
16．
【解答】解：（1）由分析可知，A是H，B是O，E是Cl，则A、B、E三种元素形成的三核分子的结构式为H﹣O﹣Cl，
故答案为：H﹣O﹣Cl；
（2）由分析可知，D是S，E是Cl，同周期越靠右非金属性越强，则非金属性更强的是Cl；可以通过置换反应来证明，故判断依据是：（或），
故答案为：Cl；（或）；
（3）已知C﹣D新型一次高能电池工作时的总反应为：2C+xD＝C2Dx即2Na+xS＝Na2Sx，则该电池工作时负极发生氧化反应，故电极反应式为Na﹣e﹣＝Na+，正极发生还原反应，故电极反应式为xS+2e﹣＝，
故答案为：Na﹣e﹣＝Na+；xS+2e﹣+2Na+＝Na2Sx（或）；
（4）已知气态单质A与气态单质E完全反应生成1mol气态AE放出91.5kJ的热量，单质A中共价键的键能为436kJ/mol，单质E中共价键的键能为243kJ/mol，设单质A与单质E形成的化合物中共价键的键能为xkJ/mol，根据反应热为：E（H﹣H）+E（Cl﹣Cl）﹣2E（H﹣Cl）＝﹣183kJ/mol，即436kJ/mol+243kJ/mol﹣2x＝﹣183kJ/mol，解得：x＝431kJ/mol，
故答案为：431；
（5）根据反应速率之比等于化学计量系数比，结合上图中数据，用A2表示该反应在0～10min内的反应速率：；
a．由于D是固体，故往该体系中加入更多单质D，D的浓度不变，故该反应的反应速率不变，故a错误；
b．由于往该体系中通入更多Ar，反应物的浓度不变，故反应速率不变，故b错误；
c．由于体系加入0.2mol单质D和0.2mol的A2，若保持足够长的反应时间，该体系能够生成0.2molA2D，即D和A2均完全反应，但题干告知D（s）+A2（g） A2D（g）是个可逆反应，故不可能完全转化，故c错误；
d．10min至20min时间段，A2D浓度保持不变，说明该反应达到化学平衡状态，但反应并未停止，故d错误；
e．由于该反应前后气体的系数之和保持不变，故体积和温度一定时，容器内的压强一直保持不变，故容器内的压强不再改变不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
f．由于反应物中D是固体，故体积和温度一定时，混合气体的密度一直再改变，现在混合气体的密度不再改变说明反应达到平衡状态，故f正确；
故答案为：0.003mol L﹣1 min﹣1；f。
17．
【解答】解：（1）①铝片与稀盐酸的反应为放热反应，故①错误；
②将胆矾加热变为白色粉末的反应为吸热反应，故②正确；
③甲烷在氧气中的燃烧反应为放热反应，故③错误；
④NH4NO3固体溶于水的过程为物理变化，不属于吸热反应，故④错误；
⑤氯酸钾分解制氧气的反应虽然是分解反应，但属于放热反应，故⑤错误；
⑥Ba（OH）2 8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，故⑥正确；
其中⑥中发生的化学方程式为：Ba（OH）2 8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3 H2O+8H2O，
故答案为：②⑥；Ba（OH）2 8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3 H2O+8H2O；
（2）在25℃、101kPa下，液态甲醇（CH3OH）的燃烧热为726.5kJ/mol，热化学方程式为：①CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣726.5kJ mol﹣1，②H2O（l）＝H2O（g）ΔH＝+44.0kJ/mol，盖斯定律计算①+②×2得到甲醇燃烧生成水蒸气的热化学方程式：CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝（﹣726.5kJ mol﹣1）+（+44.0kJ/mol×2）＝﹣638.5kJ/mol，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣638.5kJ/mol；
（3）过氧化氢的能量为﹣136kJ/mol，HO的能量为39kJ/mol，据此计算H2O2中氧氧单键的键能＝2×39kJ/mol﹣（﹣136kJ/mol）＝214kJ/mol，ΔH＝生成物的总能量﹣反应物的总能量，由于HOO（g）＝HO（g）+O（g） ΔH＝249kJ mol﹣1+39kJ mol﹣1﹣10kJ mol﹣1＝278kJ mol﹣1，H2O2中氧氧单键的键能为214kJ mol﹣1，解离氧氧单键所需能量：HOO＞H2O2，
故答案为：214kJ/mol；＞；
（4）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度＝＝20.55℃，反应后温度为：23.2℃，反应前后温度差为：2.65℃，第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度＝＝20.65℃，反应后温度为：23.4℃，反应前后温度差为：2.75℃，第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度＝＝20.8℃，反应后温度为：22.4℃，反应前后温度差为：1.6℃，和上述温度相差较大，舍去，60mL的0.50mol/L盐酸与60mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m＝120mL×1g/cm3＝120g，c＝4.18J/（g ℃），代入公式Q＝cm△T得生成0.03mol的水放出热量Q＝4.18J/（g ℃）×120g×＝1354.32J，量热计的热容常数是88.5J ℃﹣1，放出热量＝88.5J ℃﹣1×2.7℃＝238.95J，即生成0.03mol的水放出热量为：1354.32J+238.95J＝1593.27J＝1.59327kJ，所以生成1mol的水放出热量为：1.59327kJ×≈53.1kJ/mol，即该实验测得的中和热ΔH＝﹣53.1kJ/mol，
故答案为：﹣53.1kJ/mol；
（5）某基元反应的ΔH与活化能（Ea）的关系为|ΔH|＞Ea，则生成物能量低于a，则图应该为，
故答案为：。
18．
【解答】解：（1）氮氧化物（NOx）引起的环境问题主要有光化学烟雾（硝酸型酸雨）等，
故答案为：光化学烟雾（硝酸型酸雨）；
（2）①Fe2+催化H2O2分解产生HO和HO ，O元素化合价降低，所以铁元素化合价升高，Y的化学式为FeCl3，
故答案为：Fe3+或FeCl3；
②纳米零价铁与盐酸反应产生Fe2+，
故答案为：与盐酸反应产生Fe2+；
③H2O2的分解速率随温度升高而加快，H2O2浓度减小，所以温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势，
故答案为：温度升高H2O2分解，H2O2浓度降低，NO脱除率降低；
（3）由图3可知，“水桥”由中的H与H2O分子的0之间的氢键形成；由图丙可知，与NO2、H2O反应生成HNO2和，离子方程式+NO2+H2O＝2HNO2+，
故答案为：氢键；+NO2+H2O＝2HNO2+；
（4）①测定溶液中硫酸根离子的量，向反应后的溶液中加入过量盐酸，再加入足量BaCl2溶液，将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量，质量为m g，可设计出两个方案：方案1：向反应后的溶液中加入过量盐酸，再加入足量0.1mol L﹣1BaCl2溶液，将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量，所得固体质量为m g；方案2：取20.00 mL反应后溶液于锥形瓶中，用0.1 mol/L的KMnO4（H+）溶液测定，消耗KMnO4（H+）溶液体积V mL，
故答案为：方案1：向反应后的溶液中加入过量盐酸，再加入足量0.1mol L﹣1BaCl2溶液，将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量，所得固体质量为m g，方案2：取20.00 mL反应后溶液于锥形瓶中，用0.1 mol/L的KMnO4（H+）溶液测定，消耗KMnO4（H+）溶液体积V mL；
②若采用方案1，向反应后的溶液中加入过量的盐酸，先将剩余的亚硫酸根离子除去，再加入足量的氯化钡溶液，生成硫酸钡沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量，质量为mg，则氧化率a＝×100%＝×100%；
若采用方案2测定溶液中亚硫酸根离子的物质的量，与被高锰酸钾氧化生成，反应的离子方程式为：5+2+6H+＝2Mn2++3H2O+5，重复滴定三次，平均消耗高锰酸钾溶液的体积为V mL，溶液中亚硫酸根离子的物质的量为：（cV×10﹣3）mol，则氧化率a＝＝×100%＝，
故答案为：或。
19．
【解答】解：（1）根据资料Ⅰ可知亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘单质和水，离子方程式为：，
故答案为：；
（2）方案甲中利用碘单质易升华的特性将其分离，分离操作X为升华或加热、冷凝结晶，
故答案为：升华（或加热）、冷凝结晶；
（3）氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化碘单质，根据资料Ⅰ亚硝酸钠仅能把碘离子氧化为碘单质，故该工艺中选择价格较高的NaNO2做氧化剂，
故答案为：氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2；
（4）根据资料Ⅲ方案乙步骤②用浓碳酸钠吸收碘单质发生下述反应：，
故答案为：；
（5）单质碘易溶解于四氯化碳、苯等有机溶剂中，故先用CCl4萃取，萃取之后分液，将碘单质除去；检验滤液中的碘离子，利用提供的硫酸铁溶液中三价铁离子的氧化性将碘离子氧化为碘单质，再用淀粉溶液检验，可证明溶液中含有碘离子，
故答案为：②⑤⑥。