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湖南省名校联考联合体2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题含答案
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这是一份湖南省名校联考联合体2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题含答案，共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
时量：75分钟满分：100分
得分：__________
可能用到的相对原子质量：
一、选择题（本题共14题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．8月29日，华为Mate60 Pr横空出世，国产麒麟9000S芯片闪耀登场。华为的坚毅不屈成就了中国芯，不仅值得我们骄傲，更值得我们每个中国人学习！大国制造彰显中国实力，化学材料助力科技成果的转化与应用。下列说法错误的是（ ）。
A．制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
B．高纯度的二氧化硅被广泛用于制作计算机芯片
C．华为首创的液冷散热技术所用的石墨烯材料是新型无机非金属材料
D．Mate60 Pr部分机型后盖采用“锦纤”材质与合金完美契合，其中合金属于金属材料
2．水解反应方程式为，下列说法错误的是（ ）。
A．Cl的原子结构示意图为 B．的空间填充模型为
C．的电子式为： D．的结构式为H—Cl
3．下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是（ ）。
①
②
A．反应①的另一产物为 B．②的反应类型为加成反应
C．产物分子中所有碳原子共平面 D．产物的分子式为
4．为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）。
A．的溶液中的数目为
B．丁烷分子中共价键的数目为
C．与的混合物中含有的中子数为
D．标准状况下，通入水中，溶液中氯离子数为
5．下列方程式能准确解释相应事实的是（ ）。
A．向次氯酸钠溶液通入少量：
B．向溶液中通入：
C．溶于足量稀硝酸：
D．向溶液中加入足量溶液，得到白色沉淀：2H++SO-+
6．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的分属前四周期的主族元素，X、Y同主族，四种元素形成的某种化合（结构式如图所示）可用作口腔清洁剂，下列说法错误的是（ ）。
A．原子半径：Z＞Y＞X＞WB．中阴阳离子的个数比为
C．失电子能力：Z＞W＞Y＞XD．该化合物有强氧化性，也有一定的还原性
7．下列有关实验现象和解释或结论都正确的是（ ）。
8．关注“实验室化学”并加以实践能有效提高同学们的实验素养水平。用如图所示装置（夹持装置省略）进行实验，操作正确且能达到目的的是（ ）。
A．甲装置制取 B．乙装置可制备无水
C．丙装置可制取并收集干燥、纯净的NO D．丁装置可用于测定KI溶液的浓度
9．研究表明，在一定条件下，气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）。
A．比更稳定 B．该反应的
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
10．用方法可将汽车尾气中的和CO转化为无污染的气体，下列说法错误的是（ ）。
A．整个过程中作催化剂
B．过程Ⅰ中发生的反应：
C．该过程的总反应：
D．反应过程中每生成转移电子
11．以黄铁矿（主要成分为，其中硫的化合价为价）生产硫酸的工艺流程如下图，下列说法不正确的是（ ）。
A．将黄铁矿粉碎，可以提高反应速率
B．沸腾炉中每生成，有发生转移
C．接触室中排放出的、循环利用，可提高原料利用率
D．可用浓氨水吸收尾气，并进一步转化为氮肥
12．习近平总书记提出我国要在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示（该交换膜只允许通过）。下列说法不正确的是
A．N极为正极
B．通过交换膜从M极移向N极
C．M上的电极反应方程式为
D．当转化时，外电路中转移的电子数为
13．将一定量的X加入某密闭容器中，发生反应：，平衡时混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示。下列推断正确的是（ ）。
A．平衡后加入高效催化剂可使混合气体的平均摩尔质量增大
B．压强大小：
C．升高温度，该反应平衡常数K减小
D．在该条件下M点X平衡转化率为
14．为二元弱碱。室温下，配制一组的与的混合溶液，溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）。
A．由图可知的
B．的溶液中存在
C．等物质的量的和混合溶液中
D．在的水溶液中，
二、非选择题（本题共4小题，共58分。）
15．（12分）工业用亚硝酸钠通常含有，某工业杂志报道：若想测定的含量，可以先测量出样品中的含量，再计算出的纯度。实验步骤如下：
第一步，称取工业用亚硝酸钠样品，配制成溶液。
第二步，用碱式滴定管取上述待测试样于锥形瓶中，加入酚酞试剂2～3滴，用的标准溶液滴定，消耗标准溶液的体积，重复滴定两次。
（1）在碱式滴定管中装入待测试样后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为______（填字母）。
A．B．C．D．
（2）到滴定终点时发生的反应为，滴定前后，标准溶液的液面如图，则消耗标准溶液的体积__________。
滴定前 终点时
（3）已知：时，。上述滴定过程中，的存在并不影响测量结果，可能的原因是__________。
（4）25℃时，与的混合溶液，若测得混合液，则溶液中__________（填准确数值）。
（5）25℃时，将的与氢氧化钠等体积混合，反应后溶液恰好显中性，用a、b表示的电离常数为__________。
（6）下列操作会使含量的测定结果偏低的是__________（填字母）。
A．锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B．酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
C．滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除，滴定后气泡消失
D．滴定前读数正确，滴定后俯视滴定管读数
16．（12分）碳酸锰可用作脱硫的催化剂，是合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。工业上从锰泥（主要含和少量、、等）中回收的流程如图所示：
回答下列问题：
（1）滤渣1中的主要成分为，其中Pb元素的化合价是__________。
（2）能将还原为，写出该反应的离子方程式：__________。为检验是否被氧化，可往滤液1中加入__________溶液（填化学式）。
（3）常温下，已知，通入调时，溶液中__________。
（4）写出加入氨水和过量生成沉淀的离子方程式：__________。
（5）处理锰泥时，、混合溶液中比值不宜过大，请从节约药品的角度分析，原因是__________。
17．（16分）钛在医疗领域的使用非常广泛，如制作人造关节、头盖、主动心瓣等。是制备金属钛的重要中间体。某小组同学利用如图装置在实验室制备（夹持装置略去）。
已知：与不发生反应；装置C中除生成外，同时还生成一种有毒的气态氧化物和少量。其它相关信息如表所示：
请回答下列问题：
（1）装置A中导管a的作用为__________，装置B中所盛试剂为__________，装置C中生成的化学方程式为__________。
（2）组装好仪器后，部分实验步骤如下：
a，装入药品b．打开分液漏斗活塞
c．检查装置气密性d．关闭分液漏斗活塞
e．停止加热，充分冷却f．加热装置C中陶瓷管
从上述选项选择合适操作（不重复使用）并排序：____→____→b→____→____→____。
（3）下列说法不正确的是__________（填字母）。
A．通入氯气之前，必须先从k处通入氮气，否则实验会失败
B．石棉绒载体是为了增大气体与、碳粉的接触面积，以加快反应速率
C．装置D的烧杯中可加入冰水，便于收集到纯的液态。
（4）装置E的作用是__________。
（5）指出该制备装置存在的缺陷：__________。
（6）可制备纳米：以为载体，用和水蒸气反应生成。再控制温度生成纳米。测定产物组成的方法如下：
步骤一：取样品用稀硫酸充分溶解得到，再用足量铝将还原为，过滤并洗涤，将所得滤液和洗涤液合并注入容量瓶，定容得到待测液。
步骤二：取待测液于锥形瓶中，加几滴溶液作指示剂，用的标准溶液滴定，将氧化为，三次滴定消耗标准溶液的平均值为。通过分析、计算，该样品的组成为__________（填化学式）。
18．（18分）甲醇是重要的化工原料之一，也可用作燃料，利用合成气（主要成分为CO、和）可以合成甲醇，涉及的反应如下：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
请回答下列问题：
（1）在某催化剂作用下，反应ⅰ的反应历程如图所示（图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上）
①反应ⅰ的反应热为__________。
②反应ⅰ在__________（填“较低”或“较高”）温度下才能自发进行。
③结合反应历程，写出反应ⅰ中生成甲醇的决速步骤的反应方程式：__________。
（2）反应ⅰ的Arrhenius经验公式（为活化能，k为速率常数，R和C均为常数，T为温度），实验数据如图中曲线M所示。当改变外界条件时，实验数据如图中曲线N所示，则实验可能改变的外界条件是__________。
（3）将一定量的和充入密闭容器中并加入合适的催化剂，只发生反应ⅱ和ⅲ。相同温度下，在不同压强下测得的平衡转化率、的选择性[％]和CO的选择性[％]随压强的变化曲线如图所示：
图中表示的平衡转化率的曲线是__________（填“m”“n”或“p”），简述判断方法：__________。
（4）有研究认为，在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现。保持温度T不变，向一恒容密闭容器中充入和，在该催化剂作用下发生反应，经达到平衡，测得的物质的量为，起始及达平衡时容器的总压强分别为、，则从开始到平衡用分压表示的平均反应速率为__________（用含a的式子表示，下同，分压＝总压×物质的量分数）；反应ⅱ的压强平衡常数__________（为用分压代替浓度计算的平衡常数）。
（5）光催化制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原的机理如图所示，光照时，低能导带失去电子并产生空穴（，具有强氧化性），电子跃迁至高能导带。在铜基助催化剂上发生的电极反应式为__________。
湖南省名校联考联合体2023-2024学年高二上学期期中考试
化学参考答案
一、选择题（本题共14题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．B
【解析】氮化铝是一种无机物，属于无机非金属材料，A正确；
计算机芯片的成分是硅单质，不是二氧化硅，B错误；
石墨烯是单层石墨结构，属于无机非金属材料，C正确；
合金属于金属材料，D正确；故选B。
2．C
【解析】Cl的荷电核数为17，原子结构示意图为，A正确；
分子为V形结构，且O原子的半径比H原子的半径大，B正确；
是缺电子化合物，B提供3个电子，与3个Cl分别共用1对电子，电子式应为，C错误；
的结构式为H—Cl，D正确；故选C。
3．C
【解析】反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水，A正确；
反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯，B正确；
乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子，其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子，类比甲烷的正四面体结构可知，乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面，C错误；
该产物是乙酸异丙酯，分子式为，D正确；故选C。
4．C
【解析】属于强碱弱酸盐，在溶液中会发生水解，所以的溶液中的数目小于，A错误；
丁烷分子含有共价键，所以丁烷分子中共价键的数目为，B错误；
H、D摩尔质量分别为、，H、D中子数分别为0、1，故与的摩尔质量均为，与均含有10个中子，与的混合物的物质的量为，故含有的中子数为，C正确；
标准状况下，的物质的量为，通入水中后只有一部分与水反应生成、和，所以溶液中氯离子数小于，D错误；故选C。
5．B
【解析】向次氯酸钠溶液通入少量，反应离子方程式为，A错误；
向溶液中通入：，B正确；
已知具有强氧化性，能够氧化，故溶于足量稀硝酸的离子方程式为，C错误；
溶液与足量溶液反应生成沉淀、和，反应的离子方程式为，D错误；故选B。
6．B
【解析】根据结构可知，Y最外层有6个电子，X可以和Y形成两条共价键，X、Y同主族，则X为O、Y为S，W只形成一条共价键，W为H，Z可以形成，Z只能为K。电子层数越多半径越大，K＞S＞O＞H，A正确；
中含有钾离子和过氧根离子，阴阳离子的个数比为，B错误；
同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素由上而下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱；故失电子能力：K＞H＞S＞O，C正确；
该化合物中含有过氧键，有强氧化性，过氧键中氧为价，处于中间价态，故也有一定的还原性，D正确；故选B。
7．B
【解析】氯化铁溶液在加热条件下可彻底水解，生成氢氧化铁和氯化氢，氯化氢易挥发，故蒸干氯化铁溶液最终得到氢氧化铁固体，氢氧化铁受热易分解，灼烧得氧化铁，A错误；
根据越弱越水解的原理，等物质的量浓度的溶液和溶液的pH中，溶液对应的pH更大，可以说明酸性，B错误；
溶液约有20滴，向的溶液中加入4滴的溶液，再加10滴的溶液，是过量的，不能比较和的，D错误；故选B。
8．B
【解析】要想制得，要先通氨气，在碱性环境中通入过量的生成碳酸氢盐，A错误；
因易水解，故在氛围中加热能制取无水，B正确；
不能用排空气法收集NO，NO会被氧化成，C错误；
酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，应盛装在酸式滴定管中，D错误；故选B。
9．D
【解析】根据图中信息可知能量比能量低，再根据能量越低越稳定，因此比稳定，A正确；
根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该互变反应的，B正确；
根据图中信息可知该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，C正确；
使用催化剂，只改变反应路径，不改变反应的反应热，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，D错误；故选D。
10．D
【解析】从图中可以看出，过程Ⅰ中发生的反应为①；
过程Ⅱ中发生的反应为②。
②①得，
刚好把、消掉，因此整个过程中作催化剂，A正确；由分析可知，B正确；
由分析可知，该过程的总反应为，C正确；
反应过程中，由总反应式可建立关系式：，则每生成转移电子，D错误；故选D。
11．B
【解析】黄铁矿在沸腾炉被氧化为和，而与在接触室转变为，经吸收塔吸收转变为硫酸。将黄铁矿粉碎可以增大反应物接触面积从而加快反应速率，A正确；
中硫的化合价为价，按照电子守恒关系式有，则每生成转移电子，B错误；
原料循环利用可提高原料利用率，C正确；
尾气中含有的可用氨水吸收转化为，并进一步转化为氮肥，D正确；故选B。
12．D
【解析】由图可知，该装置为原电池，N为电池正极，电极反应式为，M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成，电极反应方程式为，据此分析解答。由以上分析可知N为电池正极，A正确；
根据图示分析，通过交换膜从M极移向N极，B正确；
M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成，电极反应方程式为，C正确；
电极反应式为，当转化时，外电路转移电子，转移的电子数为，D错误；故选D。
13．D
【解析】催化剂不会使平衡发生移动，混合气体的平均摩尔质量不变，A错误；
由图及平衡移动原理可知，增大压强，平衡正向移动，X的物质的量分数越大，则压强大小：，B错误；
根据图像知，升高温度，X的物质的量分数降低，说明反应向正方向移动，平衡常数增大，C错误；
根据三段式分析：
起始量 a 0 0
转化量 x
平衡量 x
M点X的物质的量分数为0.1，即，解得，
转化率为：，D正确；故选D。
14．C
【解析】由图像可知，随着pH的升高，第一步反应变为，第二步反应变为，
时，；时，。
根据图像左侧的交叉点，时，，的，A错误；
由图可知，的溶液中：，但是加入盐酸，溶液的体积增加，
故，B错误；
的水解程度大于的水解程度，等物质的量的X和混合溶液中，C正确；
的水溶液显酸性，根据质子守恒，有，D错误；故选C。
二、非选择题（本题共4小题，除标注外，每空2分，共58分。）
15．（12分）
（1）B
（2）
（3）滴定过程至终点，待测液始终呈弱碱性环境，不会出现强酸性环境，故不会与盐酸发生反应
（4）
（5）
（6）AC（选对一项给1分，选对两项给2分）
【解析】（1）碱式滴定管的管身与滴嘴之间是胶管连接的，在排碱式滴定管尖嘴的气泡时需将滴嘴扭转以上，滴嘴斜向上排气，所以本题选B。
（3）盐酸滴入待测液中先消耗，滴定到终点之前，溶液pH始终大于7，滴定至终点生成物也是和，溶液应呈弱碱性，不会出现强酸性环境。
（4）混合溶液中离子只有四种，分别是、、、，
根据溶液电荷守恒有，
当混合溶液，则有
。
（5）设溶液和溶液的体积均为V L，混合后溶液是，
根据题目所给数据，混合溶液中，
反应后溶液呈中性，即，
根据电荷守恒关系，有，则，
所以，
将上述有关数据代入电离常数计算式，得。
（6）含量测定中有，如果测定结果偏高，则测定含量偏低；
A．锥形瓶用待测液润洗，则待滴定的的量会额外增加（润洗液残留的溶质），消耗盐酸偏多，则实验测定的质量偏高，实验错误操作造成偏差符合题意；
B．酸式滴定管用蒸馏水清洗后再用标准液润洗是标准操作，不影响实验测定，不符合题意；
C．滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，则气泡所占体积会被记入标准液消耗体积，则标准液消耗体积偏大，测定的质量偏高，实验错误操作造成偏差符合题意；
D．由于滴定管管身体积刻度的特殊顺序，俯视读数小于真实值，盐酸消耗体积，俯视读数，平视，数据小于真实值，则计算所得偏小，测定的质量偏低，实验错误操作造成偏差不符合题意。综上，本题选AC。
16．（12分）
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）在调节pH环节可减少氨气的消耗量
【解析】在锰泥中加入硫酸、硫酸亚铁的混合溶液，过滤，滤渣1为，滤液1含有、、等，通入氨气调节，可生成氢氧化铁沉淀，加入，生成沉淀，即滤渣2，用氨水调节pH为6.5～7.2，加入过量碳酸氢铵，过滤、洗涤、干燥，可得。
（1）中Pb元素的化合价为。
（2）能将还原为，因为是酸性环境，
所以反应的离子方程式为；
检验的氧化产物时使用的试剂是溶液。
（3）已知，
因为调节，即，
则。
（4）加入氨水和过量生成沉淀的核心是把碳酸氢根转化成碳酸根，
反应的离子方程式为。
（5）在处理锰泥时，若混合溶液中过大，则后续调节pH时会消耗更多的氨气。
17．（16分）
（1）平衡气压，便于浓盐酸顺利滴下浓硫酸
（2）c→a→b→f→e→d（共2分）
（3）AC（选对一项给1分，选对两项给2分）
（4）防止空气中的水蒸气进入装置D的圆底烧瓶中使变质
（5）没有尾气处理装置
（6）
【解析】装置A中高锰酸钾和浓盐酸反应产生的氯气中含有水蒸气，通过装置B中的浓硫酸除去，然后在电炉内与二氧化钛发生反应生成，用装置D的冰盐水降低温度，获得液态四氯化钛，四氯化钛易水解，故在后面连接干燥管，防止空气中的水蒸气进入装置D，同时装置E也可以吸收尾气氯气，防止污染环境；根据三次滴定消耗，标准溶液的平均体积，利用关系式计算的质量，从而求出水的质量，然后得出x、y的比值，进而得到样品的组成。
（1）装置A中导管a能够使分液漏斗和圆底烧瓶中的气体压强相同，从而便于浓盐酸顺利滴下；
装置B的作用是干燥氯气，因此所盛的试剂为浓硫酸；
装置C中和碳粉及氯气在高温下反应生成和有毒气态氧化物CO，
对应的化学方程式为。
（2）组装好仪器后，首先要检查装置的气密性，然后装入药品，并打开分液漏斗活塞，使浓盐酸滴入装置A中的圆底烧瓶发生反应，然后加热装置C中陶瓷管，使、C与反应从而制取，待反应结束时停止加热，充分冷却，最后关闭分液漏斗活塞，故正确的操作顺序用字母序号表示为c→a→b→f→e→d。
（3）为防止碳粉在高温下被装置中的空气氧化，可以先通入氯气，先打开分液漏斗活塞反应一段时间后再打开电炉即可，A符合题意；
石棉绒载体比较膨松，可以增大气体与、碳粉的接触面积，从而加快反应速率，B不符合题意；
装置D的烧杯中可加入冰水，目的是降低温度，使液化，但反应产生的物质中有少量的也会被液化，因此不能收集到纯的液态，C符合题意；故选AC。
（4）装置E中的碱石灰能够吸收空气中的水分，这样就可防止空气中的水蒸气进入装置D的圆底烧瓶中使变质。
（5）该装置有缺陷，通过装置E后的气体中含有CO，因此不可直接排放到空气中。
（6）由题意知，重要物质的计量关系为，
则样品中，
，
则，故该样品的组成为。
（18分）
（1）①
②较低
③
（2）加入更高效的催化剂
（3）n 增大压强，反应ⅱ平衡正向移动，反应ⅲ平衡不移动，
则的平衡转化率和的选择性均增大，且CO的选择性和的选择性之和为100％
（4）
（5）
【解析】（1）由图干信息可知，反应ⅱ－反应ⅲ即得反应ⅰ，
故，
①该反应的。
②反应ⅰ为气体体积减小的放热反应，即，，
故反应ⅰ在较低温度下才能自发进行，故答案为较低。
③已知反应活化能越大，反应速率越慢，活化能最大的一步反应速率最慢，是整个反应的速率决速步骤，
根据题干反应历程图信息可知，该反应的决速步骤为。
（2）由题干信息可知，反应ⅰ的Arrhenius经验公式（为活化能，k为速率常数，R和C均为常数，T为温度），与M相比，N曲线的活化能降低，则实验改变的外界条件为加入更高效催化剂。
（3）已知反应ⅱ：，
反应ⅲ：可知，增大压强，
反应ⅱ平衡正向移动，反应ⅲ平衡不移动，则的平衡转化率和的选择性均增大，且CO的选择性和的选择性之和为100％，结合题干图像可知，曲线m为的选择性，曲线p为CO的选择性，曲线n为的平衡转化率。
（4）有研究认为，在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现，保持温度T不变，向一恒容密闭容器中充入和，在该催化剂作用下发生反应，经达到平衡，测得的物质的量为，则进行三段式分析：
起始量（ml） 4 8 0 0
转化量（ml） 3 3 3 3
平衡量（ml） 1 5 3 3
起始量（ml） 3 50
转化量（ml） x x
平衡量（ml） x
起始及达平衡时容器的总压强分别为、，
则有：，解得，
则的平衡分压为，
则从开始到平衡用分压表示的平均反应速率为，
平衡时、、、的平衡分压分别为，
、、，
则反应ⅱ的压强平衡常数。选项
实验操作
现象
解释或结论
A
将氯化铁溶液加热灼烧
有固体析出
该固体是氯化铁
B
室温下，用pH试纸分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的pH
溶液对应的pH更大
酸性：
C
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中
红棕色变深
反应的
D
向的溶液中加入4滴的溶液，再加10滴的溶液，再振荡
先生成白色沉淀，后产生黄色沉淀
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/
水溶性
136.4
1.7
易水解生成白色沉淀，能溶于有机溶剂
76.8
1.6
难溶于水
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
C
C
C
B
B
B
B
D
D
B
D
D
C
时量：75分钟满分：100分
得分：__________
可能用到的相对原子质量：
一、选择题（本题共14题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．8月29日，华为Mate60 Pr横空出世，国产麒麟9000S芯片闪耀登场。华为的坚毅不屈成就了中国芯，不仅值得我们骄傲，更值得我们每个中国人学习！大国制造彰显中国实力，化学材料助力科技成果的转化与应用。下列说法错误的是（ ）。
A．制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
B．高纯度的二氧化硅被广泛用于制作计算机芯片
C．华为首创的液冷散热技术所用的石墨烯材料是新型无机非金属材料
D．Mate60 Pr部分机型后盖采用“锦纤”材质与合金完美契合，其中合金属于金属材料
2．水解反应方程式为，下列说法错误的是（ ）。
A．Cl的原子结构示意图为 B．的空间填充模型为
C．的电子式为： D．的结构式为H—Cl
3．下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是（ ）。
①
②
A．反应①的另一产物为 B．②的反应类型为加成反应
C．产物分子中所有碳原子共平面 D．产物的分子式为
4．为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）。
A．的溶液中的数目为
B．丁烷分子中共价键的数目为
C．与的混合物中含有的中子数为
D．标准状况下，通入水中，溶液中氯离子数为
5．下列方程式能准确解释相应事实的是（ ）。
A．向次氯酸钠溶液通入少量：
B．向溶液中通入：
C．溶于足量稀硝酸：
D．向溶液中加入足量溶液，得到白色沉淀：2H++SO-+
6．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的分属前四周期的主族元素，X、Y同主族，四种元素形成的某种化合（结构式如图所示）可用作口腔清洁剂，下列说法错误的是（ ）。
A．原子半径：Z＞Y＞X＞WB．中阴阳离子的个数比为
C．失电子能力：Z＞W＞Y＞XD．该化合物有强氧化性，也有一定的还原性
7．下列有关实验现象和解释或结论都正确的是（ ）。
8．关注“实验室化学”并加以实践能有效提高同学们的实验素养水平。用如图所示装置（夹持装置省略）进行实验，操作正确且能达到目的的是（ ）。
A．甲装置制取 B．乙装置可制备无水
C．丙装置可制取并收集干燥、纯净的NO D．丁装置可用于测定KI溶液的浓度
9．研究表明，在一定条件下，气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）。
A．比更稳定 B．该反应的
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
10．用方法可将汽车尾气中的和CO转化为无污染的气体，下列说法错误的是（ ）。
A．整个过程中作催化剂
B．过程Ⅰ中发生的反应：
C．该过程的总反应：
D．反应过程中每生成转移电子
11．以黄铁矿（主要成分为，其中硫的化合价为价）生产硫酸的工艺流程如下图，下列说法不正确的是（ ）。
A．将黄铁矿粉碎，可以提高反应速率
B．沸腾炉中每生成，有发生转移
C．接触室中排放出的、循环利用，可提高原料利用率
D．可用浓氨水吸收尾气，并进一步转化为氮肥
12．习近平总书记提出我国要在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示（该交换膜只允许通过）。下列说法不正确的是
A．N极为正极
B．通过交换膜从M极移向N极
C．M上的电极反应方程式为
D．当转化时，外电路中转移的电子数为
13．将一定量的X加入某密闭容器中，发生反应：，平衡时混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示。下列推断正确的是（ ）。
A．平衡后加入高效催化剂可使混合气体的平均摩尔质量增大
B．压强大小：
C．升高温度，该反应平衡常数K减小
D．在该条件下M点X平衡转化率为
14．为二元弱碱。室温下，配制一组的与的混合溶液，溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）。
A．由图可知的
B．的溶液中存在
C．等物质的量的和混合溶液中
D．在的水溶液中，
二、非选择题（本题共4小题，共58分。）
15．（12分）工业用亚硝酸钠通常含有，某工业杂志报道：若想测定的含量，可以先测量出样品中的含量，再计算出的纯度。实验步骤如下：
第一步，称取工业用亚硝酸钠样品，配制成溶液。
第二步，用碱式滴定管取上述待测试样于锥形瓶中，加入酚酞试剂2～3滴，用的标准溶液滴定，消耗标准溶液的体积，重复滴定两次。
（1）在碱式滴定管中装入待测试样后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为______（填字母）。
A．B．C．D．
（2）到滴定终点时发生的反应为，滴定前后，标准溶液的液面如图，则消耗标准溶液的体积__________。
滴定前 终点时
（3）已知：时，。上述滴定过程中，的存在并不影响测量结果，可能的原因是__________。
（4）25℃时，与的混合溶液，若测得混合液，则溶液中__________（填准确数值）。
（5）25℃时，将的与氢氧化钠等体积混合，反应后溶液恰好显中性，用a、b表示的电离常数为__________。
（6）下列操作会使含量的测定结果偏低的是__________（填字母）。
A．锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B．酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
C．滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除，滴定后气泡消失
D．滴定前读数正确，滴定后俯视滴定管读数
16．（12分）碳酸锰可用作脱硫的催化剂，是合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。工业上从锰泥（主要含和少量、、等）中回收的流程如图所示：
回答下列问题：
（1）滤渣1中的主要成分为，其中Pb元素的化合价是__________。
（2）能将还原为，写出该反应的离子方程式：__________。为检验是否被氧化，可往滤液1中加入__________溶液（填化学式）。
（3）常温下，已知，通入调时，溶液中__________。
（4）写出加入氨水和过量生成沉淀的离子方程式：__________。
（5）处理锰泥时，、混合溶液中比值不宜过大，请从节约药品的角度分析，原因是__________。
17．（16分）钛在医疗领域的使用非常广泛，如制作人造关节、头盖、主动心瓣等。是制备金属钛的重要中间体。某小组同学利用如图装置在实验室制备（夹持装置略去）。
已知：与不发生反应；装置C中除生成外，同时还生成一种有毒的气态氧化物和少量。其它相关信息如表所示：
请回答下列问题：
（1）装置A中导管a的作用为__________，装置B中所盛试剂为__________，装置C中生成的化学方程式为__________。
（2）组装好仪器后，部分实验步骤如下：
a，装入药品b．打开分液漏斗活塞
c．检查装置气密性d．关闭分液漏斗活塞
e．停止加热，充分冷却f．加热装置C中陶瓷管
从上述选项选择合适操作（不重复使用）并排序：____→____→b→____→____→____。
（3）下列说法不正确的是__________（填字母）。
A．通入氯气之前，必须先从k处通入氮气，否则实验会失败
B．石棉绒载体是为了增大气体与、碳粉的接触面积，以加快反应速率
C．装置D的烧杯中可加入冰水，便于收集到纯的液态。
（4）装置E的作用是__________。
（5）指出该制备装置存在的缺陷：__________。
（6）可制备纳米：以为载体，用和水蒸气反应生成。再控制温度生成纳米。测定产物组成的方法如下：
步骤一：取样品用稀硫酸充分溶解得到，再用足量铝将还原为，过滤并洗涤，将所得滤液和洗涤液合并注入容量瓶，定容得到待测液。
步骤二：取待测液于锥形瓶中，加几滴溶液作指示剂，用的标准溶液滴定，将氧化为，三次滴定消耗标准溶液的平均值为。通过分析、计算，该样品的组成为__________（填化学式）。
18．（18分）甲醇是重要的化工原料之一，也可用作燃料，利用合成气（主要成分为CO、和）可以合成甲醇，涉及的反应如下：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
请回答下列问题：
（1）在某催化剂作用下，反应ⅰ的反应历程如图所示（图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上）
①反应ⅰ的反应热为__________。
②反应ⅰ在__________（填“较低”或“较高”）温度下才能自发进行。
③结合反应历程，写出反应ⅰ中生成甲醇的决速步骤的反应方程式：__________。
（2）反应ⅰ的Arrhenius经验公式（为活化能，k为速率常数，R和C均为常数，T为温度），实验数据如图中曲线M所示。当改变外界条件时，实验数据如图中曲线N所示，则实验可能改变的外界条件是__________。
（3）将一定量的和充入密闭容器中并加入合适的催化剂，只发生反应ⅱ和ⅲ。相同温度下，在不同压强下测得的平衡转化率、的选择性[％]和CO的选择性[％]随压强的变化曲线如图所示：
图中表示的平衡转化率的曲线是__________（填“m”“n”或“p”），简述判断方法：__________。
（4）有研究认为，在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现。保持温度T不变，向一恒容密闭容器中充入和，在该催化剂作用下发生反应，经达到平衡，测得的物质的量为，起始及达平衡时容器的总压强分别为、，则从开始到平衡用分压表示的平均反应速率为__________（用含a的式子表示，下同，分压＝总压×物质的量分数）；反应ⅱ的压强平衡常数__________（为用分压代替浓度计算的平衡常数）。
（5）光催化制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原的机理如图所示，光照时，低能导带失去电子并产生空穴（，具有强氧化性），电子跃迁至高能导带。在铜基助催化剂上发生的电极反应式为__________。
湖南省名校联考联合体2023-2024学年高二上学期期中考试
化学参考答案
一、选择题（本题共14题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．B
【解析】氮化铝是一种无机物，属于无机非金属材料，A正确；
计算机芯片的成分是硅单质，不是二氧化硅，B错误；
石墨烯是单层石墨结构，属于无机非金属材料，C正确；
合金属于金属材料，D正确；故选B。
2．C
【解析】Cl的荷电核数为17，原子结构示意图为，A正确；
分子为V形结构，且O原子的半径比H原子的半径大，B正确；
是缺电子化合物，B提供3个电子，与3个Cl分别共用1对电子，电子式应为，C错误；
的结构式为H—Cl，D正确；故选C。
3．C
【解析】反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水，A正确；
反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯，B正确；
乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子，其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子，类比甲烷的正四面体结构可知，乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面，C错误；
该产物是乙酸异丙酯，分子式为，D正确；故选C。
4．C
【解析】属于强碱弱酸盐，在溶液中会发生水解，所以的溶液中的数目小于，A错误；
丁烷分子含有共价键，所以丁烷分子中共价键的数目为，B错误；
H、D摩尔质量分别为、，H、D中子数分别为0、1，故与的摩尔质量均为，与均含有10个中子，与的混合物的物质的量为，故含有的中子数为，C正确；
标准状况下，的物质的量为，通入水中后只有一部分与水反应生成、和，所以溶液中氯离子数小于，D错误；故选C。
5．B
【解析】向次氯酸钠溶液通入少量，反应离子方程式为，A错误；
向溶液中通入：，B正确；
已知具有强氧化性，能够氧化，故溶于足量稀硝酸的离子方程式为，C错误；
溶液与足量溶液反应生成沉淀、和，反应的离子方程式为，D错误；故选B。
6．B
【解析】根据结构可知，Y最外层有6个电子，X可以和Y形成两条共价键，X、Y同主族，则X为O、Y为S，W只形成一条共价键，W为H，Z可以形成，Z只能为K。电子层数越多半径越大，K＞S＞O＞H，A正确；
中含有钾离子和过氧根离子，阴阳离子的个数比为，B错误；
同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素由上而下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱；故失电子能力：K＞H＞S＞O，C正确；
该化合物中含有过氧键，有强氧化性，过氧键中氧为价，处于中间价态，故也有一定的还原性，D正确；故选B。
7．B
【解析】氯化铁溶液在加热条件下可彻底水解，生成氢氧化铁和氯化氢，氯化氢易挥发，故蒸干氯化铁溶液最终得到氢氧化铁固体，氢氧化铁受热易分解，灼烧得氧化铁，A错误；
根据越弱越水解的原理，等物质的量浓度的溶液和溶液的pH中，溶液对应的pH更大，可以说明酸性，B错误；
溶液约有20滴，向的溶液中加入4滴的溶液，再加10滴的溶液，是过量的，不能比较和的，D错误；故选B。
8．B
【解析】要想制得，要先通氨气，在碱性环境中通入过量的生成碳酸氢盐，A错误；
因易水解，故在氛围中加热能制取无水，B正确；
不能用排空气法收集NO，NO会被氧化成，C错误；
酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，应盛装在酸式滴定管中，D错误；故选B。
9．D
【解析】根据图中信息可知能量比能量低，再根据能量越低越稳定，因此比稳定，A正确；
根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该互变反应的，B正确；
根据图中信息可知该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，C正确；
使用催化剂，只改变反应路径，不改变反应的反应热，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，D错误；故选D。
10．D
【解析】从图中可以看出，过程Ⅰ中发生的反应为①；
过程Ⅱ中发生的反应为②。
②①得，
刚好把、消掉，因此整个过程中作催化剂，A正确；由分析可知，B正确；
由分析可知，该过程的总反应为，C正确；
反应过程中，由总反应式可建立关系式：，则每生成转移电子，D错误；故选D。
11．B
【解析】黄铁矿在沸腾炉被氧化为和，而与在接触室转变为，经吸收塔吸收转变为硫酸。将黄铁矿粉碎可以增大反应物接触面积从而加快反应速率，A正确；
中硫的化合价为价，按照电子守恒关系式有，则每生成转移电子，B错误；
原料循环利用可提高原料利用率，C正确；
尾气中含有的可用氨水吸收转化为，并进一步转化为氮肥，D正确；故选B。
12．D
【解析】由图可知，该装置为原电池，N为电池正极，电极反应式为，M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成，电极反应方程式为，据此分析解答。由以上分析可知N为电池正极，A正确；
根据图示分析，通过交换膜从M极移向N极，B正确；
M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成，电极反应方程式为，C正确；
电极反应式为，当转化时，外电路转移电子，转移的电子数为，D错误；故选D。
13．D
【解析】催化剂不会使平衡发生移动，混合气体的平均摩尔质量不变，A错误；
由图及平衡移动原理可知，增大压强，平衡正向移动，X的物质的量分数越大，则压强大小：，B错误；
根据图像知，升高温度，X的物质的量分数降低，说明反应向正方向移动，平衡常数增大，C错误；
根据三段式分析：
起始量 a 0 0
转化量 x
平衡量 x
M点X的物质的量分数为0.1，即，解得，
转化率为：，D正确；故选D。
14．C
【解析】由图像可知，随着pH的升高，第一步反应变为，第二步反应变为，
时，；时，。
根据图像左侧的交叉点，时，，的，A错误；
由图可知，的溶液中：，但是加入盐酸，溶液的体积增加，
故，B错误；
的水解程度大于的水解程度，等物质的量的X和混合溶液中，C正确；
的水溶液显酸性，根据质子守恒，有，D错误；故选C。
二、非选择题（本题共4小题，除标注外，每空2分，共58分。）
15．（12分）
（1）B
（2）
（3）滴定过程至终点，待测液始终呈弱碱性环境，不会出现强酸性环境，故不会与盐酸发生反应
（4）
（5）
（6）AC（选对一项给1分，选对两项给2分）
【解析】（1）碱式滴定管的管身与滴嘴之间是胶管连接的，在排碱式滴定管尖嘴的气泡时需将滴嘴扭转以上，滴嘴斜向上排气，所以本题选B。
（3）盐酸滴入待测液中先消耗，滴定到终点之前，溶液pH始终大于7，滴定至终点生成物也是和，溶液应呈弱碱性，不会出现强酸性环境。
（4）混合溶液中离子只有四种，分别是、、、，
根据溶液电荷守恒有，
当混合溶液，则有
。
（5）设溶液和溶液的体积均为V L，混合后溶液是，
根据题目所给数据，混合溶液中，
反应后溶液呈中性，即，
根据电荷守恒关系，有，则，
所以，
将上述有关数据代入电离常数计算式，得。
（6）含量测定中有，如果测定结果偏高，则测定含量偏低；
A．锥形瓶用待测液润洗，则待滴定的的量会额外增加（润洗液残留的溶质），消耗盐酸偏多，则实验测定的质量偏高，实验错误操作造成偏差符合题意；
B．酸式滴定管用蒸馏水清洗后再用标准液润洗是标准操作，不影响实验测定，不符合题意；
C．滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，则气泡所占体积会被记入标准液消耗体积，则标准液消耗体积偏大，测定的质量偏高，实验错误操作造成偏差符合题意；
D．由于滴定管管身体积刻度的特殊顺序，俯视读数小于真实值，盐酸消耗体积，俯视读数，平视，数据小于真实值，则计算所得偏小，测定的质量偏低，实验错误操作造成偏差不符合题意。综上，本题选AC。
16．（12分）
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）在调节pH环节可减少氨气的消耗量
【解析】在锰泥中加入硫酸、硫酸亚铁的混合溶液，过滤，滤渣1为，滤液1含有、、等，通入氨气调节，可生成氢氧化铁沉淀，加入，生成沉淀，即滤渣2，用氨水调节pH为6.5～7.2，加入过量碳酸氢铵，过滤、洗涤、干燥，可得。
（1）中Pb元素的化合价为。
（2）能将还原为，因为是酸性环境，
所以反应的离子方程式为；
检验的氧化产物时使用的试剂是溶液。
（3）已知，
因为调节，即，
则。
（4）加入氨水和过量生成沉淀的核心是把碳酸氢根转化成碳酸根，
反应的离子方程式为。
（5）在处理锰泥时，若混合溶液中过大，则后续调节pH时会消耗更多的氨气。
17．（16分）
（1）平衡气压，便于浓盐酸顺利滴下浓硫酸
（2）c→a→b→f→e→d（共2分）
（3）AC（选对一项给1分，选对两项给2分）
（4）防止空气中的水蒸气进入装置D的圆底烧瓶中使变质
（5）没有尾气处理装置
（6）
【解析】装置A中高锰酸钾和浓盐酸反应产生的氯气中含有水蒸气，通过装置B中的浓硫酸除去，然后在电炉内与二氧化钛发生反应生成，用装置D的冰盐水降低温度，获得液态四氯化钛，四氯化钛易水解，故在后面连接干燥管，防止空气中的水蒸气进入装置D，同时装置E也可以吸收尾气氯气，防止污染环境；根据三次滴定消耗，标准溶液的平均体积，利用关系式计算的质量，从而求出水的质量，然后得出x、y的比值，进而得到样品的组成。
（1）装置A中导管a能够使分液漏斗和圆底烧瓶中的气体压强相同，从而便于浓盐酸顺利滴下；
装置B的作用是干燥氯气，因此所盛的试剂为浓硫酸；
装置C中和碳粉及氯气在高温下反应生成和有毒气态氧化物CO，
对应的化学方程式为。
（2）组装好仪器后，首先要检查装置的气密性，然后装入药品，并打开分液漏斗活塞，使浓盐酸滴入装置A中的圆底烧瓶发生反应，然后加热装置C中陶瓷管，使、C与反应从而制取，待反应结束时停止加热，充分冷却，最后关闭分液漏斗活塞，故正确的操作顺序用字母序号表示为c→a→b→f→e→d。
（3）为防止碳粉在高温下被装置中的空气氧化，可以先通入氯气，先打开分液漏斗活塞反应一段时间后再打开电炉即可，A符合题意；
石棉绒载体比较膨松，可以增大气体与、碳粉的接触面积，从而加快反应速率，B不符合题意；
装置D的烧杯中可加入冰水，目的是降低温度，使液化，但反应产生的物质中有少量的也会被液化，因此不能收集到纯的液态，C符合题意；故选AC。
（4）装置E中的碱石灰能够吸收空气中的水分，这样就可防止空气中的水蒸气进入装置D的圆底烧瓶中使变质。
（5）该装置有缺陷，通过装置E后的气体中含有CO，因此不可直接排放到空气中。
（6）由题意知，重要物质的计量关系为，
则样品中，
，
则，故该样品的组成为。
（18分）
（1）①
②较低
③
（2）加入更高效的催化剂
（3）n 增大压强，反应ⅱ平衡正向移动，反应ⅲ平衡不移动，
则的平衡转化率和的选择性均增大，且CO的选择性和的选择性之和为100％
（4）
（5）
【解析】（1）由图干信息可知，反应ⅱ－反应ⅲ即得反应ⅰ，
故，
①该反应的。
②反应ⅰ为气体体积减小的放热反应，即，，
故反应ⅰ在较低温度下才能自发进行，故答案为较低。
③已知反应活化能越大，反应速率越慢，活化能最大的一步反应速率最慢，是整个反应的速率决速步骤，
根据题干反应历程图信息可知，该反应的决速步骤为。
（2）由题干信息可知，反应ⅰ的Arrhenius经验公式（为活化能，k为速率常数，R和C均为常数，T为温度），与M相比，N曲线的活化能降低，则实验改变的外界条件为加入更高效催化剂。
（3）已知反应ⅱ：，
反应ⅲ：可知，增大压强，
反应ⅱ平衡正向移动，反应ⅲ平衡不移动，则的平衡转化率和的选择性均增大，且CO的选择性和的选择性之和为100％，结合题干图像可知，曲线m为的选择性，曲线p为CO的选择性，曲线n为的平衡转化率。
（4）有研究认为，在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现，保持温度T不变，向一恒容密闭容器中充入和，在该催化剂作用下发生反应，经达到平衡，测得的物质的量为，则进行三段式分析：
起始量（ml） 4 8 0 0
转化量（ml） 3 3 3 3
平衡量（ml） 1 5 3 3
起始量（ml） 3 50
转化量（ml） x x
平衡量（ml） x
起始及达平衡时容器的总压强分别为、，
则有：，解得，
则的平衡分压为，
则从开始到平衡用分压表示的平均反应速率为，
平衡时、、、的平衡分压分别为，
、、，
则反应ⅱ的压强平衡常数。选项
实验操作
现象
解释或结论
A
将氯化铁溶液加热灼烧
有固体析出
该固体是氯化铁
B
室温下，用pH试纸分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的pH
溶液对应的pH更大
酸性：
C
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中
红棕色变深
反应的
D
向的溶液中加入4滴的溶液，再加10滴的溶液，再振荡
先生成白色沉淀，后产生黄色沉淀
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/
水溶性
136.4
1.7
易水解生成白色沉淀，能溶于有机溶剂
76.8
1.6
难溶于水
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
C
C
C
B
B
B
B
D
D
B
D
D
C
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