江苏省常州高级中学
2023~2024 学年第二学期高一期末级阶段性检
测化 学 试 卷
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Ca-40 Cr-52 Fe-56
第Ⅰ卷(选择题,共计 39 分)
一、单项选择题:每题 3 分,共 13 小题,共计 39 分。每题只有一个选项最符合题意。
( )1. 下列属于吸热反应的是
A.氧化钙与水反应 B.盐酸与氢氧化钠反应
C.碳的燃烧 D.Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体反应
( )2. 用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH = 574kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH = 1160kJ/mol
下列说法错误的是
A.反应①②中,相同物质的量的甲烷发生反应,转移的电子数相同
B.由反应①可知:CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(l) ΔH > 574kJ/mol
C.若用标准状况下4.48L CH4还原NO2生成N2、CO2和H2O(g),则放出的热量为173.4kJ
D.已知CH4的燃烧热为 -a kJ mol,由n(CH4): n(H2) = 3: 1组成的混合物2mol,完全燃烧并恢复到常
温时放出的热量为b kJ,则H2的燃烧热 ΔH = (3a 2b)kJ/mol
( )3. X、Y 、Z 有 关系,且△ H=△ H1 +△ H2符合上述转化关系的 X、Z 可能是
①Fe 和 FeCl3 ;②C 和 CO2 ;③AlCl3 和 NaAlO2;④NaOH 和 NaHCO3;⑤S 和 SO3;⑥Na2CO3和 CO2
A.①②③ B.④⑤⑥ C.②③④⑥ D.②③④⑤
( )4. 在一定条件下,CH4和 CO 燃烧的热化学方程式分别为 CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g) ΔH=-890
-1 -1
kJ·mol ,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol 。若某 CH4和 CO 的混合气体充分燃烧,放出的热量
为 262.9 kJ,生成的 CO2用过量的饱和石灰水完全吸收,得到 50 g 白色沉淀。则混合气体中 CH4和 CO 的
体积比为
A.1∶2 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶2
( )5. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计),恒温下使其达到分解平
衡:H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①v(NH3)正=2v(CO2)逆 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中 CO2 的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变
A.①②④⑤⑥ B.①②④⑤⑦ C.①②③⑤⑦ D.全部
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( )6. 由 CO2 和 CH4 转化为高附加值产品 CH3COOH 的催化反应历程,该历程示意图如下所示。下列说
法不正确的是
A.生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100%
B.CH4→CH3COOH 过程中,有 C—H 键发生断裂
C.①→②放出能量并形成了 C—C 键
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
-
( )7. 取 50 mL 过氧化氢水溶液,在少量 I 存在下分解:2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下,测得 O2的
放出量,转换成 H2O2浓度(c)如下表:下列说法不正确的是
t/min 0 20 40 60 80
-1c/(mol·L ) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
A.反应 20min 时,测得 O2体积为 224mL(标准状况)
B.20~40min,消耗 H2O2的平均速率为 0.010mol·L-1·min-1
C.第 30min 时的瞬时速率小于第 50min 时的瞬时速率
-
D.H2O2 分解酶或 Fe2O3 代替 I 也可以催化 H2O2 分解
( )8. 某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知
反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为0.012mol L 1 min 1
D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0mol L-1时,半衰期为62.5min
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( )9. 一定温度下,向容积为 2L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变
化如图所示,对该反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为3B + 4C = 5A + 2D
B.反应 1s 至 5s 时,4 (C) = 3 (B)
C.5s 后, (A) > (B) > (C) > (D)
D.0-5s 时,B 的平均反应速率为0.06mol/(L s)
( )10. 某电化学装置如图所示,能将 CO2转化为燃料 C2H5OH。下列说法正确的是
A.该电化学装置实现“碳中和”的同时将光能转化为电能
B.该电化学装置工作时,溶液中的 H+由 a 极区移向 b 极区
C.a 电极的反应式为 2CO2+12H
++12e- = C2H5OH+3H2O
D.每生成 3.36 LO2,有 4.4g CO2被还原
( )11. 有一种清洁、无膜的氯碱工艺,它利用含有保护层的电极(Na0.44MnO
+
2/Na0.44-xMnO2)中的 Na 的脱
除和嵌入机理,分两步电解得到氯碱工业产品,其原理如图所示。下列说法不正确的是
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A.电解时产生的 X 气体是 H2,Y 气体是 Cl2,理论上其物质的量之比为 1:1
B.钠离子脱除时的电极反应式为:Na0.44MnO2- xe
-= Na +0.44-xMnO2+ xNa
C.b 是直流电源的正极,c 是直流电源的负极
D.第一步电解后,Na0.44MnO2/Na0.44-xMnO2电极可直接用于第二步电解
( )12. 我国科学家最近研发出一种新型纳米硅锂电池,可反复充电 3 万次,电池容量只衰减了不到 10%。
充电
电池反应式为 LiTiO2+Si Li1-xTiO2+LixSi。下列说法错误的是
放电
A.电池放电时,Li+由 N 极移向 M 极
B.电池放电时,电池正极反应式为 Li1-xTiO2+xLi
++xe-=LiTiO2
C.精制的饱和食盐水通入阳极室
D.负极质量减轻 7g 时,理论上最多可制得 40gNaOH
( )13. 利用双极膜电渗析法(BMED)进行碳吸收,采用双极膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜,通过隔
板分离成盐室(NaCl 溶液)、碱室(0.1mol L 1 NaHCO 溶液)、酸室(0.1mol L 13 HCl 溶液)、极室
(0.25mol L 1 Na2SO4溶液),实验装置如图所示。接通电源,调至实验设置电流,开始循环并向碱室通入
CO2制备Na2CO3和NaHCO3溶液,忽略各室溶液的体积变化。下列说法错误的是
A.M 连接电源负极,相同条件下,电极 M,N 产生气体的体积比为 2:1
B.a 膜、b 膜、c 膜分别为阳离子交换膜、双极膜、阴离子交换膜
C.极室、盐室的 pH 保持不变,酸室 pH 减小,碱室的 pH 可能增大
D.当酸室产生 0.4mol HCl 时,双极膜电离出OH 的数目为4.816 × 1023
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第Ⅱ卷(非选择题,共计 61分)
14. (10 分)(1)理论研究表明,在101kPa和298K下,HCN(g) HNC(g)异构化反应的能量变化如图。
①稳定性:HCN HNC(填“>”、“<”或“=”)。
②该异构化反应的ΔH = kJ mol 1。
(2)“长征 2F”运载火箭使用N2O4和C2H8N2(偏二甲册)作推进剂。12.0 g液态
C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体,放出510 kJ热量,该
反应的热化学方程式为 。
(3)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气
进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
I.脱硝:催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的化学方程式为
。
Ⅱ.脱碳:向 2L 密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在恒温恒容的条件下发生反应CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH < 0。
①下列叙述中,能说明此反应达到平衡状态的是_____________(填字母)。
A.单位时间内生成1mol CH3OH的同时生成1mol H2O B.3v(CO2)正=v(H2)逆
C.CO2和H2的浓度保持不变 D.混合气体的密度保持不变
②该反应过程中的部分数据见下表:
n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CH3OH)/mol n(H2O)/mol
0 2 6 0 0
10 4.5
20 1
30 1
前 10min 内的平均反应速率v(CH 1 13OH) = mol L min ;平衡时CO2的转化率为 。
(4)甲醇(CH3OH)—空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池,以KOH为电解质溶液,负极发
生的电极反应式为
15. (18 分)某混合物浆液含 Al(OH)3、MnO2 和少量 Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使 Na2CrO4不易完
全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(如图 a 所示),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶
- + -
液,并回收利用。已知:酸性条件下,存在如下平衡: 2 22CrO4 +2H Cr2O7 +H2O。
用惰性电极电解时, 2
—
(1) CrO4 能从浆液中分离出来的原因是 ,
分离后含铬元素的粒子是 ;阴极室生成的物质为 (写化学式)。
(2)以铝土矿(主要成分为 Al2O3,含 SiO2和 Fe2O3 等杂质)为原料制备铝。
①“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 。
②“电解Ⅱ”是电解 Na2CO3溶液,原理如图 b 所示。阳极的电极反应式为 ,阴极产生的
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物质 A 的化学式为 。
图 a 图 b
- 电解 -
(3)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取 2Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH =====FeO4
-
+3H2↑,工作原理如图 1 所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色
2
FeO4 ,镍电极有气泡产生。若氢氧
化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4 易被还原,只在强碱性条件下稳定。
-
①电解一段时间后,c(OH )降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为 。
③c(Na2FeO4)随初始 c(NaOH)的变化如图 2,分别分析 M、N 两点时 c(Na2FeO4)低于最高值的原因:
16. (14 分)某小组同学探究不同条件下H2O2 与三价铬(Cr )化合物的反应。已知:
ⅰ、Cr3+(墨绿色)、CrO 2 (墨绿色)、Cr(OH)3(蓝色)、CrO
2 (黄色)、Cr O2 4 2 7 (橙色)、[Cr(O2)4]
3 (砖红色)。
ⅱ、Cr O2 + H O 2CrO2 2 7 2 4 + 2H
+
ⅲ、H2O2 H
+ + HO 2;HO
2 H
+ + O2 2
室温下,向0.1mol L 1Cr2(SO4)3溶液中滴加H2SO4溶液或NaOH溶液分别配制不同pH的Cr(Ⅲ)溶液;取配
制后的溶液各5mL,分别加入足量 30%H2O2溶液。
实验 ① ② ③ ④
pH 4.10 6.75 8.43 13.37
加H2O2 前
现象 墨绿色溶液 蓝色浊液 蓝色浊液 墨绿色溶液
加H2O2 后 现象 墨绿色溶液 黄绿色溶液 黄色溶液 砖红色溶液
(1)结合加H O2前的实验现象,可推测Cr(OH) 具有 (填“碱性”、“酸性”或“两性”)。 2 3
(2)实验①中,加H O2后无明显现象的原因可能是 。 2
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(3)实验②中,蓝色浊液变为黄绿色溶液的原因可能是 。
(4)取实验③中黄色溶液,加入一定量稀硫酸,可观察到,溶液迅速变为橙色,最终变为绿色,观察到有无
色气体产生。该无色气体可能是 。(填化学式)
(5)已知[Cr(O2)4]
3 中Cr为+5 价。实验④中,加入H O2后发生反应的离子方程式为 。 2
(6)取少量实验④的砖红色溶液,加热,随着温度的升高,溶液最终变为黄色。针对溶液的颜色变化,该小
组同学提出如下猜想。
猜想 1:加热条件下,[ ( ) ]3 Cr O2 4 发生自身氧化还原反应,生成
2
CrO4 ;
猜想 2: 。
(7) 综合以上实验,影响H O2与三价铬化合物反应的因素除了pH,还有 。 2
17. (19 分)含硫物质在工业上具有重要应用价值,可用作生成化学品和能源转化。
(1)热解 H2S 和 CH4的混合气体制 H2 和 CS2。
① 2H2S(g) =2H2(g)+S2(g) ΔH1=+170 kJ/mol ②CH4(g)+S2(g)=CS2(g)+2H2(g) H2=+64 kJ/mol
总反应:2H2S(g)+CH4(g) =CS2 (g)+4H2(g),ΔH= 。
(2) 工业上还可以利用硫(S8) 与 CH4为原料制备 CS2,S8 受热分解成气态 S2,发生反应 2S2(g)+CH4(g)
=CS2(g)+2H2S(g),某温度下,若 S8完全分解成气态 S2。在恒温密闭容器中,S2 与 CH4 物质的量比为
2:1 时开始反应。
①当 CS2的体积分数为 10%时,CH4 的转化率为 。
②当以下数值不变时,能说明该反应达到平衡的是 (填序号)。
a.气体密度 b.气体总压 c.CH4 与 S2 体积比 d.CS2 的体积分数
③一定条件下,CH4与 S2反应中 CH4的平衡转化率、S8分解产生 S2 的体积分数随温度的变化由线如下图
所示,工业上通常采用在 600~650℃的条件下进行此反应,不采用低于 600℃的原因是
。
工业废水中的 常用还原沉淀法去除:使用 将 还原为 3+(3) Cr(Ⅵ) Na2SO3 Cr(Ⅵ) Cr ,进而转化为沉淀除去。
2-
①酸性条件下 3+Cr(Ⅵ)具有很强的氧化能力,Na2SO3将Cr2O7 还原为 Cr 的离子方程式为 。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如下图 1 所示。当 pH<2 时,Cr(Ⅲ)去除率下降的原因是 。
当 pH>12 时,Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表示为 。
③ 用硫酸盐还原菌(SRB)处理含 Cr(Ⅵ)的废水时,Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如图 2 所示。55℃时,Cr(Ⅵ)
的去除率很低的原因是 。
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Fe 合金在 SRS 下腐蚀的机理如图 3 所示,Fe 腐蚀后生成 2+FeS 的过程可描述为:Fe 失去电子转化为 Fe ,
H2O 得到电于转化为 H, 。
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{#{QQABDYoEggioAIAAAAhCQQEKCkMQkBEAAYgOxAAIMAAAgBFABAA=}#}高一年级第二学期化学阶段性检测参考答案
一、选择题
DBCCC DCBDC DAB
二、解答题
14.(共 10分)
(1)2.(1) > +59.3
(2)C2H8N2(l)+ 2N2O4(l)=2CO2(g) +3N2(g)+ 4H2O(g) △H=-2550kJ/mol 2分
催化剂
(3)4H2+2NO2 N2+ 4H2O
(4)BC
(5) 0.025 50%
(6)CH3OH—6e—+8OH—=CO 2-3 +6H2O 2分
15.(每空 2分,共 18 分)
(1) -在直流电场作用下, CrO 24 通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液
CrO 2-4 和 Cr2O2-7
NaOH和 H2
石墨电极被阳极产生的氧气所氧化
- - -
②4CO23 +2H2O-4e ===4HCO3+O2↑(2 分) H2
(3)①阳极室
②防止 Na2FeO4与 H2反应使产率降低
③M - -点:c(OH )低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢;N点:c(OH )过高,铁电极上有 Fe(OH)3(或
Fe2O3)生成,使 Na2FeO4产率降低
16.(每空 2分,共 15分)
(1)两性(1分)
(2)溶液酸性较强,三价铬以Cr3+形式存在,较为稳定,不能被过氧化氢的氧化
(3)酸性较弱时三价铬以 Cr OH 3存在,加入过氧化氢,Cr OH 3被氧化为CrO
2
4 ,
2Cr OH 3+3H2O2=2CrO
2-
4 +4H2O+4H+,同时生成氢离子使得部分使得 Cr OH 3溶解生成
Cr3+,且溶液 pH减小导致Cr3+与过氧化氢不反应,使得溶液中黄色、绿色混合显示黄绿色
(4)O2
实验③中黄色溶液中含有CrO2 4 ,Cr O2 2 7 + H2O 2CrO2 4 + 2H+,加入一定量稀硫酸,溶
液酸性增强,平衡逆向移动转化为橙色Cr O2 2 7 溶液,Cr2O2 7 具有强氧化性,和过氧化氢反应
生成氧气和Cr3+,会观察到溶液最终变为绿色且有无色气体产生,
{#{QQABDYoEggioAIAAAAhCQQEKCkMQkBEAAYgOxAAIMAAAgBFABAA=}#}
Cr2O2-7 +3H2O + 3+2+8H =2Cr +7H2O+3O2 ↑
(5)CrO-+5H O +2OH-2 2 2 = Cr O
3-
2 4 +6H2O
(6)加热促使 Cr O
3 2
2 4 与过氧化氢进一步反应生成CrO4
(7)温度
17.(每空 2分,共 18分)
(1)+234kJ/mol
(2) 30% d
温度低于 600℃时,S8分解不充分 S2的浓度明显偏小,且反应速率慢,效率不高
(4) ①Cr O2 2 7 + 3SO32-+ 8H+=2Cr3++3SO42-+ 4H2O
②PH<2时,氢离子浓度过高,易与 SO32-产生 H2SO3进而转化 SO2逸出,SO32-的物质的量
浓度下降,反应速率变慢
Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-
3 55℃时温度过高,硫酸盐还原菌失活导致去除率;
4 SO2-被 H还原为 S2-4 ,S2-与 Fe2+结合为 FeS。
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