【化学】江苏省徐州市第一中学2019-2020学年高二下学期开学收心检测试题

江苏省徐州市第一中学2019-2020学年高二下学期开学收心检测试题
注意事项： 2020. 4
1．测试范围为选择性必修1《化学反应原理》第二、三章，选择性必修2《物质结构与性质》第一～四章。试题具有一定综合性，其他模块内容也略有涉及。
2．本卷试题及答案共8页，包括单项选择题（第1题～第10题，共20分）、不定项选择题（第11题～第15题，共20分）、非选择题（第16～20题，共60分），满分100分。考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量：H－1 C－12 N－14 O－16 Na－23 P－31 S－32
Fe－56 Cu－64 Ga－70 As－75
一、单项选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1．化学与生活密切相关，下列说法错误的是（ ）
A．在家可用食醋代替CO2来增强漂白粉的漂白性
B．碳纳米管是一种比表面积大的有机合成纤维，可用作新型储氢材料
C．75%浓度的酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸均可以有效灭活新型冠状病毒
D．过量服用阿司匹林（乙酰水杨酸）引起酸中毒，可注射NaHCO3溶液解毒
2．下列化学用语表示错误的是（ ）
A．氮原子价层电子的轨道表示式：
B．Cu2＋基态核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d9
C．HF分子间氢键示意图：
D．乙腈(CH3CN)的结构式：CH3－C≡N
3．使反应4NH3(g)＋3O2(g)==2N2(g)＋6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行，半分钟后N2的物质的量增加了0.60 mol。则下列选项中反应的平均速率正确的为（ ）
A．v(O2)＝0.90 mol·L－1·min－1 B．v(NH3)＝0.04 mol·L－1·s－1
C．v(N2)＝0.02 mol·L－1·s－1 D．v(H2O)＝1.20 mol·L－1·min－1
4．一定条件下，向密闭容器中充入一定量的NH3，发生反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)。达到平衡时，N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．a点时，NH3的转化率为30%
B．达到平衡时，2v正(NH3)＝3v逆(H2)
C．b、c两点对应的平衡常数：Kb＜Kc
D．压强：p1＞p2
5．已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间以单键结合。下列有关C3N4晶体的说法中错误的是（ ）

A．C3N4晶体与金刚石都同属于共价晶体
B．C3N4晶体中C－N键的键长比金刚石中的C－C键的键长长
C．C3N4晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子
D．C3N4晶体中含有极性共价键，不含非极性共价键
6．由已知电离平衡常数判断，下列关于SO2与Na2CO3(aq)反应的离子方程式的书写中，不合理的是（ ）
酸
电离平衡常数
H2CO3
K1＝4×10－7　K2＝5.6×10－11
H2SO3
K1＝1.54×10－2　K2＝1.02×10－7
A．SO2＋H2O＋2CO==2HCO＋SO B．SO2＋2HCO==2CO2＋SO＋H2O
C．2SO2＋H2O＋CO==CO2＋2HSO D．SO2＋H2O＋CO==HCO＋HSO
7．化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列有关叙述中正确的是（ ）
A．该反应的平衡常数K＝
B．MnS的Ksp小于CuS的Ksp
C．达到平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
D．向溶液中加入少量Na2S固体后，溶液中c(Cu2＋)、c(Mn2＋)保持不变
8．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，用强碱处理并没有NH3放出，则下列有关说法中正确的是（ ）
A．NH3与NO中氮原子的杂化方式相同
B．配合物中心离子的电荷数和配位数均为4
C．PtCl4·2NH3的立体构型为正八面体形
D．Cl－和NH3分子均与中心离子Pt4＋配位
9．据研究，雾霾的形成与汽车排放的CO、NO2等有毒气体有关。对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体，反应的化学方程式为4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－1 200 kJ·mol－1。对于该反应，温度不同(T2＞T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是（ ）

10．下列说法中正确的是（ ）
A．对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH＜0)，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率与平衡常数均增大
B．如图是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明t1时刻溶液的温度最高

C．反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)，达到平衡后，缩小容器容积可使体系颜色变深。该现象不能用勒夏特列原理解释
D．若反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)==4Fe(OH)3(s)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0
二、不定项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
11．磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性，具有较长的循环寿命，放电时的反应为：LixC6＋Li1－xFePO4==6C＋LiFePO4。某磷酸铁锂电池的切面如图所示。下列有关说法错误的是（ ）

A．放电时，Li＋脱离石墨，该过程中碳元素化合价反生了变化
B．在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg，其基态原子核外M层的两个电子自旋状态相反
C．PO的水解方程式为PO＋3H2OH3PO4＋3OH－
D．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键
12．位于不同主族的四种短周期元素甲、乙、丙、丁，其原子序数依次增大，原子半径r(丁)＞r(乙)＞r(丙)＞r(甲)。四种元素中，只有一种为金属元素，乙和丙原子的最外层电子数之和为丁原子的最外层电子数的3倍。据此推断，下述正确的是（ ）
A．由甲、乙两元素组成的化合物一定不能导电
B．由甲、乙两元素组成的化合物中，只含有极性键
C．由甲和丙两元素组成的分子不止一种
D．乙和丁两元素的最高价氧化物的水化物之间能发生反应
13．用下列实验方案及所选玻璃容器（非玻璃容器任选）就能实现相应实验目的的是（ ）
选项
实验目的
实验方案
所选玻璃仪器
A
测定某待测NaOH溶液的浓度
用0.200 0mol/L标准盐酸溶液中和滴定待测NaOH溶液
锥形瓶、滴定管、移液管、烧杯
B
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
同温下用pH试纸测定浓度为0.1 mol·L－1 NaClO溶液和0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液的pH
玻璃棒、玻璃片
C
证明AgBr的溶度积比AgCl小
向AgNO3溶液中先滴加NaCl溶液，出现白色沉淀后，再向其中滴加与NaCl溶液同浓度的NaBr溶液
试管、滴管
D
配制1 L 1.6%的CuSO4溶液（溶液密度近似为1 g·mL－1）
将25 g CuSO4·5H2O溶解在975 mL水中
烧杯、量筒、玻璃棒
14．氨分子中的一个氢原子被甲基取代后，所得甲胺(CH3NH2)的性质与氨相似，CH3NH2·H2O也是一元弱碱，25 ℃时电离常数Kb＝4.0×10－5。现用0.050 0 mol·L－1的稀硫酸滴定10 mL 0.100 0 mol·L－1的甲胺溶液，溶液中c(OH－)的负对数(pOH)与所加稀硫酸的体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．甲胺在水中的电离方程式为CH3NH2·H2O==CH3NH＋OH－
B．A、B、C三点溶液中，水电离出来的c(H＋)：B＞C＞A
C．C点所在溶液中＝2.5×10－5
D．B点溶液中存在c(CH3NH2·H2O)＞c(CH3NH)＞c(H＋)＞c(OH－)
15．某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1 L的容器中，相同时间下测得0.1 mol NO转化为N2的转化率随温度变化如图所示[无CO时反应为2NO(g)N2(g)＋O2(g)；有CO时反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)]。下列说法正确的是（ ）

A．反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)的△H＞0
B．达平衡后，其他条件不变，使n(CO)/n(NO)＞1，CO转化率下降
C．X点可以通过更换高效催化剂提高相同时间下NO的转化率
D．Y点再通入CO、N2各0.01 mol，此时v(CO，正)＜v(CO，逆)
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（8分）近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)。如图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：

可知反应平衡常数K(300 ℃)______K(400 ℃)（填“大于”或“小于”）。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)＝1∶1的数据计算K(400 ℃)＝________（列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是___________、___________；
（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)==CuCl(s)＋Cl2(g)　ΔH1＝83 kJ·mol－1
CuCl(s)＋O2(g)==CuO(s)＋Cl2(g)　ΔH2＝－20 kJ·mol－1
CuO(s)＋2HCl(g)==CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH3＝－121 kJ·mol－1
则4HCl(g)＋O2(g)==2Cl2(g)＋2H2O(g)的　ΔH＝________kJ·mol－1；
（3）在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法有_____________________、 __________________________________。
17．（8分）早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成，据此回答下列问题。
（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过___________方法区分晶体、准晶体和非晶体；
（2）CuO在高温时分解为O2和Cu2O，请从阳离子的结构来说明在高温时，Cu2O比CuO更稳定的原因是__________________________；Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_______个铜原子；
（3）经验规律告诉我们，当成键的两个原子电负性χ的差值Δχ大于1.7时，原子间一般形成的是离子键；Δχ小于1.7时，原子间一般形成的是共价键。已知χ(Fe)＝1.8，χ(Cl)＝3.1，据此推断化合物FeCl3中Fe－Cl键的共用电子对偏向______原子（填名称），FeCl3属于__________（填“共价化合物”或“离子化合物”）；
（4）某种磁性氮化铁的结构如图所示，N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。正六棱柱底边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该磁性氮化铁的晶体密度为__________ g/cm3（用代数式表示）。

18．（16分）2020年2月15日，由国家科研攻关组的主要成员单位的专家组共同研判磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒（SARS－CoV－2）的感染。磷酸氯喹的结构如图所示，据此回答下列问题。

（1）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序为_____________；电负性χ(P)_____χ(Cl)（填“＞”或“＜”）；
（2）磷酸氯喹中N原子的杂化方式为_____，NH3是一种极易溶于水的气体，其沸点比AsH3的沸点高，其原因是___________________________________________________________；
（3）磷化镓与砷化镓是两种由ⅢA族元素与ⅤA族元素人工合成的Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体材料。其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被P(As)原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。
①基态Ga原子核外电子排布式为__________；
②砷化镓晶体中含有的化学键类型为___________（填选项字母）；
A．离子键 B．配位键 C．σ键 D．π键 E．极性键 F．非极性键
③磷化镓与砷化镓具有相似的晶体结构，其中熔点较高的是__________（填化学式），原因是_______________________________________________________________；
④以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置。称作原子分数坐标。如图为沿y轴投影的磷化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为（0.25，0.25，0.75），则原子2的原子分数坐标为__________；若磷化镓的晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中Ga和P原子的最近距离为__________ pm（用代数式表示）。

19．（13分）实验室以工业废渣（主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：
（1）室温下，反应CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)达到平衡，则溶液中＝__________ [Ksp(CaSO4)＝4.8×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9]；
（2）将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为___________ ______________________________；浸取废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是___________________________________________________；
（3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60～70 ℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是_________________________；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有______________________________________。

（4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl2溶液的实验方案：______________________________________ ______________________________________。（已知pH＝5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全；pH＝8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)2）
20．（15分）合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH，测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图1所示：

图1
（1）p1、p2、p3的大小关系是_______，欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率，应采取的措施为___________________。图中a、b、c三点对应的平衡常数（用Ka、Kb和Kc表示）大小关系是____________________；
（2）900 ℃、1.013 MPa时，1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V，CO2的转化率为__________，该反应的平衡常数K＝________________。
（3）将（2）中平衡体系温度降至640 ℃，压强降至0.101 3 MPa，重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。条件改变时，正反应和逆反应速率如何变化？_________________，二者之间有何关系？__________________。
（4）CO2催化加氢也可转化为CO，但同时会合成二甲醚，其过程中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)==CO(g)＋H2O(g) ΔH＝41.2 kJ·mol－1
反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)==CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－122.5 kJ·mol－1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图2
其中：CH3OCH3的选择性＝×100%
①温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是__________________ _____________________________________________________________________；
②220 ℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有___________________________________________________________________。

图2 图3
（5）水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图3所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的ΔH_______0（填“大于”、“等于”或“小于”）。该历程中最大能垒（活化能）E正＝_______eV，写出该步骤的化学方程式____________________。














【参考答案】
一、单项选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1．B 2．D 3．A 4．C 5．B 6．B 7．A 8．D 9．B 10．C
二、不定项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
11．AC 12．C 13．AD 14．C 15．BC
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（1）大于 （2分）
O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低　
（2）－116
（3）增加反应体系压强、及时除去产物　
（本题除特别标注，每空1分，共8分）
17．（1）X－射线衍射
（2）Cu2O中Cu＋的3d轨道处于全满的稳定状态，而CuO中Cu2＋的3d轨道排布为3d9，能量高，不稳定（2分） 16
（3）氯 共价化合物
（4）（2分）
（本题除特别标注，每空1分，共8分）
18．（1）N＞O＞C（1分） ＜（1分）
（2）sp2、sp3 NH3中N的电负性比AsH3中As的大得多，故NH3易形成分子间氢键，从而使其沸点升高；也容易与H2O形成分子间氢键，使其在水中溶解度增大
（3）①1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）（1分） ②BCE
③GaP（1分） 二者均为共价晶体，P原子半径小于As，P－Ga键长小于As－Ga键长，GaP键能更大，熔点更高
④（0.25，0.25，0.25）
（本题除特别标注，每空2分，共16分）
19．（1）1.6×104
（2）HCO＋NH3·H2O==NH＋CO＋H2O（或HCO＋NH3·H2ONH＋CO＋H2O）
增加溶液中CO的浓度，促进CaSO4的转化
（3）温度过高，(NH4)2CO3分解　加快搅拌速率
（4）在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量Ca(OH)2，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于5～8.5时，过滤（3分）
（本题除特别标注，每空2分，共13分）
20．（1）p1＜p2＜p3　升高温度、减小压强　Ka＝Kb＜Kc
（2）66.7%　
（3）正反应和逆反应速率均减小　v(正)＜v(逆)
（4）①反应Ⅰ的ΔH＞0，反应Ⅱ的ΔH＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度（2分）
②增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂（2分）
（5）小于 2.02
COOH*＋H*＋H2O*==COOH*＋2H*＋OH*（或H2O*==H*＋OH*）（2分）
（本题除特别标注，每空1分，共15分）