2022-2023学年湖北省六校新高考联盟学校高二上学期9月联考化学试题含解析

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湖北省六校新高考联盟学校2022-2023学年高二上学期9月联考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与生活密切相关，下列不涉及化学变化的是
A．切开的苹果放置后切面变色
B．烧鱼时放点食醋和古隆中酒味道更鲜
C．北京冬奥会场馆使用跨临界直冷制冰
D．用氯化铁溶液蚀刻生活中不锈钢广告牌上的文字
【答案】C
【详解】A．切开的苹果放置后切面变色，主要是因为苹果中的酚类物质被氧气氧化，故不选A；
B．食醋和乙醇反应生成有香味的乙酸乙酯，所以味道更鲜，故不选B；
C．北京冬奥会场馆使用跨临界直冷制冰，没有生成新物质，不涉及化学变化，故选C；
D．用氯化铁溶液蚀刻生活中不锈钢广告牌上的文字，发生反应，故不选D；
选C。
2．下列符号表征或说法正确的是
A．空间结构：直线形 B．正丁烷的球棍模型：
C．乙醛的结构简式： D．KOH电子式：
【答案】B
【详解】A．空间结构：折线形，故A错误；
B．正丁烷含有4个碳原子，且不含有支链，球棍模型为，故B正确；
C．乙醛的结构简式为，故C错误；
D．KOH电子式为，故D错误；
故选B。
3．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，2.24L含有的电子数为
B．30g乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为6
C．1L 1.0mol/L的盐酸含有阴离子总数为2
D．2mol氮气和3mol氢气在密闭容器中充分反应，生成的氨气分子数为2
【答案】A
【详解】A．1个甲烷分子中有10个电子，2.24L甲烷的物质的量为0.1mol，则2.24L含有的电子数为，A正确；
B．30g乙烷的物质的量为1mol，其中含有碳氢键数目为6NA，但是30g丙烯中含有的碳氢键的数目不是6NA，则30g两者的混合物中含有的碳氢键的数目不是6NA，B错误；
C．1L 1.0mol/L的盐酸中含有的溶质的物质的量为1mol，则含有氯离子数为NA，C错误；
D．氮气和氢气的反应为可逆反应，则生成氨气的分子数小于2，D错误；
故选A。
4．下列关于如图所示装置的叙述，错误的是

A．该装置将化学能转化为电能
B．电流从锌片经导线流向铜片
C．铜极发生的反应式为：
D．若电路通过0.2mol电子，理论上负极溶解6.5g锌
【答案】B
【分析】该原电池锌与硫酸反应，铜与硫酸不反应，说明锌为负极，铜为正极。
【详解】A．该装置是原电池，将化学能转化为电能，故A正确；
B．锌为负极，铜为正极，则电流从铜片经导线流向锌片，故B错误；
C．铜极氢离子的电子生成氢气，故电极反应式为，故C正确；
D．根据负极发生反应Zn-2e-=Zn2+，电路通过0.2mol电子，负极溶解0.1molZn，质量为0.1mol×65g/mol=6.5g，故D正确；
综上所述，答案为B。
5．某温度下，反应在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是
A．平衡时：
B．加入催化剂，平衡时的浓度增大
C．恒压下，充入一定量的Ar(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的，的平衡转化率增大
【答案】A
【详解】A．平衡时正逆反应速率相等，则，故A正确；
B．催化剂只改变反应速率，不能改变化学平衡，加入催化剂，平衡时的浓度不变，故B错误；
C．密闭容器充入无关气体，平衡不移动，则恒压下，充入一定量的Ar(g)，平衡不移动，故C错误；
D．恒容下，充入一定量的，H2O的转化率增大，的平衡转化率减小，故D错误；
故选：A。
6．蕲艾艾叶中含黄酮类物质，黄酮类物质中的一种物质结构如图所示，有关该物质的说法错误的是

A．分子式为
B．分子中所有原子不可能共平面
C．该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．该物质能发生取代、加成、氧化反应
【答案】B
【详解】A．结合物质结构，分子式为，故A正确；
B．该物质中的碳碳双键、苯环、羰基均为平面结构，该物质分子中所有原子可能共平面，故B错误；
C．该物质含有羟基、羰基、醚键和碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；
D．物质含有羟基和碳碳双键，能发生取代、加成、氧化反应，故D正确；
故选：B。
7．下列表述正确的是
A．和的反应，在任何温度下都不能自发进行
B．根据  可知氢气的燃烧热为
C．HCl溶液和NaOH溶液反应的中和热，则含2mol硫酸的稀溶液与足量氢氧化钡溶液反应放热为229.2kJ
D．已知  ，  ，则
【答案】D
【详解】A．和，则，在高温时，，反应可以自发进行，A错误；
B．燃烧热应该1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时，放出的热量，则可知氢气的燃烧热为：，B错误；
C．硫酸和氢氧化钡的反应中，生成硫酸钡沉淀也有热量的变化，不能完全按照中和热来计算，C错误；
D．前式减去后式可得，，则，D正确；
故选D。
8．如图实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是

A．图1表示钠的燃烧
B．图2表示测量盐酸和NaOH溶液反应前后的温度
C．图3表示滴入酚酞溶液
D．图4表示制备并收集乙酸乙酯
【答案】A
【详解】A．钠的燃烧反应需要在坩埚中进行，不能在表面皿中加热，故A错误；
B．中和热测量实验中，主要是在量热器中测定反应前后的温度，该装置可以测量中和热，故B正确；
C．Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性，碳酸钠碱性较强，酚酞遇碱溶液呈红色，所以向相同浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加几滴酚酞，前者呈红色、后者为浅红色，故C正确；
D．乙酸、乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应，饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇、吸收乙酸、分离乙酸乙酯，该装置正确，故D正确；
故选：A。
9．已知呈蓝色，呈黄色。在溶液中存在如下平衡  ，下列叙述正确的是
A．将溶液置于冰水中，溶液黄色加深
B．增大浓度，可提高的平衡转化率
C．平衡体系中加入盐酸，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增加
D．加水稀释，正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数，平衡逆向移动
【答案】D
【详解】A．反应为吸热反应，温度降低时，平衡逆向移动，则浓度降低，溶液黄色变浅，A错误；
B．增大浓度，平衡逆向移动，则的平衡转化率降低，B错误；
C．活化分子百分数与温度和催化剂有关，平衡体系中加入盐酸，不会改变活化分子百分数，C错误；
D．反应，反应物粒子系数和较大，则加水稀释时，平衡逆向移动，D正确；
故选D。
10．图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图：

下列说法正确的是
A．氧化炉中发生的反应为
B．流程中物质A为NO，过程中可进行循环利用
C．尾气处理一般使用具有碱性的溶液进行吸收
D．工业生产中可选择铂作为罐体材料盛装大量浓硝酸
【答案】C
【分析】将氮气和氢气充入合成塔中，反应生成氨气，经过分离器分离出氨气，将氨气通入氧化炉，催化氧化后得到NO，再将得到的NO通入吸收塔，与水和A反应得到硝酸，则X应为氧气，最后进行尾气处理，以此来解析。
【详解】A．氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，氧化炉中发生反应的化学方程式：，A错误；
B．由上述分析可知，X为O2，吸收塔中O2的作用是将氮氧化物充分氧化为HNO3，B错误；
C．工业制硝酸的尾气是酸性气体，为NO、NO2，二者可与碱液反应，因此实验室模拟该流程时，为防止环境污染，可以使用具有碱性的溶液进行吸收，C正确；
D．铝在浓硝酸中发生钝化，用铝作为罐体材料即可，铂金属太昂贵，不适合，D错误；
故选C。
11．恒温条件下，向两个锥形瓶中加入等质量、表面积相同的镁条并塞紧瓶塞，然后用注射器分别注入2mL 2mol/L盐酸、2mL 2mo/L醋酸，测得锥形瓶内气体压强随时间变化如图，反应过程中忽略液体体积变化。下列说法错误的是

A．加入的镁条质量可能为0.050g
B．0~300s内，两锥形瓶中反应平均速率相等
C．反应结束，反应体系(反应物、生成物、锥形瓶)总能量升高，环境总能量降低
D．将醋酸中的镁条替换为等质量的镁粉，曲线b有可能变化为曲线a
【答案】C
【详解】A.两注射器酸的物质的量均为0.002L×2mol/L=0.004mol，全部反应消耗Mg的质量为×24g/mol=0.048g，镁条过量、少量、恰好完全反应都可以，故加入的镁条质量可能为0.050g，故A正确；
B.由图可知，0～300s内，锥形瓶内压强相等，则生成氢气的量相同，则两锥形瓶中反应平均速率相等，故B正确；
C.金属与酸的反应为放热反应，反应体系放出热量，则反应体系（反应物、生成物、锥形瓶）总能量降低，环境总能量升高，故C错误；
D.增大接触面积，有利于加快反应速率，将醋酸中的镁条替换为等质量的镁粉，接触面积增大，反应速率加快，曲线b有可能变化为曲线a，故D正确；
故选：C。
12．我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟，能3000万年误差仅1秒。Rb是第五周期第IA族元素，下列关于的说法错误的是
A．元素的金属性：Cs>Rb
B．中子数为50的Rb的核素：
C．与同周期元素的原子半径比：I D．最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH 【答案】B
【分析】根据元素周期律进行判断；利用核素表示符合进行判断核素；
【详解】A．根据同主族元素从上到下，金属性递增判断，A正确；故A不符合题意；
B．根据核素表示符合左上角表示质量数，质量数=质子数+中子数，37+50=87；故表示为：，故B不正确；符合题意；
C．根据同周期的原子半径递变规律：从左到右，半径逐渐递减，故C说法正确；故不符合题意；
D．根据元素的金属性的强弱进行判断，同主族元素从上到下，金属性递增，最高价氧化物对应的水化物碱性递增，故D说法正确；不符合题意；
故选答案B；
【点睛】此题考查元素周期律的应用；注意同周期、同主族元素性质的递变规律。
13．Ni可活化放出，其反应历程如图所示：

下列关于活化历程的说法错误的是
A．活化历程中Ni的成键数目不变 B．三种中间体比较，中间体2最稳定
C．该反应为放热反应 D．图中的最大活化能为204.32kJ/mol
【答案】A
【详解】A．根据图示可知：在此反应过程中Ni的成键数目在不断发生变化，故A错误；
B．物质的能量越低越稳定，则中间体2最稳定，故B正确；
C．反应物的能量高于生成物的能量为放热反应，该反应为放热反应，故C正确；
D．图中的最大活化能为49.50kJ/mol-（-154.82kJ/mol）=204.32kJ/mol，故D正确；
故选：A
14．在有机化学中可用作氧化剂、硝化剂和丙烯酸酯聚合的抑制剂。已知反应：。在恒温条件下，将一定量的充入注射器中后封口，如图表示在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间变化的关系图(气体颜色越深，透光率越小。)下列说法正确的是

A．反应速率：c B．d点到e点的变化可以用勒夏特列原理解释
C．平衡常数：K(a)>K(c)
D．f点：v(正) 【答案】D
【详解】A．c点透光率低，c点NO2浓度大，所以反应速率：c>a，故A错误；
B．d点到e点是因为体积变大而导致NO2浓度降低，不能用勒夏特列原理解释，故B错误；
C．平衡常数只与温度有关，a、c温度相同，平衡常数：K(a)=K(c)，故C错误；
D．f点透光率减小，说明NO2浓度增大，平衡逆向移动，v(正) 选D。
15．某实验小组研究和反应得到合成气的原理为：。向体积为2L的密闭容器中充入1mol和1mol，反应过程中的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列有关说法正确的是

A．压强：
B．该反应的
C．反应在1100℃达到平衡时，的浓度为0.6mol/L
D．反应达到平衡后在容器内再充入1mol和1mol，此时的转化率会增大
【答案】C
【详解】A．该反应是气体体积增大的反应，压强越大，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率越小，则，故A错误；
B．由图可知，相同压强下，升高温度，CO2的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH＞0，故B错误；
C．1100℃达到平衡时，CO2转化率为60%，根据，生成为1mol×60%×2=1.2mol，浓度为=0.6mol/L，故C正确；
D．反应达到平衡后在容器内再充入1molCH4和1molCO2，相当于增大压强，平衡逆向移动，则CO2的转化率会减小，故D错误；
故选：C。

二、填空题
16．I.某化学实验小组同学利用如图实验装置制取氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。消回答：

(1)大试管中发生反应的化学方程式为_______
(2)仪器d的名称是_______，用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是_______(填“a”或“b”)。
(3)待d中收集满氨气，关闭止水夹a和b，_______(在横线上补写实验操作)，可观察到烧瓶内产生红色喷泉。
II.工业合成氨是人类科学技术的一项近大突破。
已知：  
(4)理论上有利于提高合成氨平衡产率的条件有_______
A．高压   B．低压   C．高温  D．低温   E.使用高效催化剂
(5)在实际生产中，选择的温度为400-500℃，其重要原因是_______
(6)t℃下，在容积为1L的刚性容器中，通入2mol和6mol，在一定条件下反应达到平衡时，容器中剩余1mol，达到平衡时生成的物质的量为_______mol，反应放出的热量为_______kJ，t℃下，平衡后向同一容器中再充入1mol 1mol 2mol，平衡_______(填“不”“正向”或“逆向”)移动。
【答案】(1)
(2)     圆底烧瓶     a
(3)用热毛巾敷在三颈烧瓶底部
(4)AD
(5)400-500℃时反应速率较快且催化剂的活性较高
(6)     2     92.4     逆向

【解析】（1）
大试管中消石灰与氯化铵共热反应生成氨气、氯化钙和水，发生反应的化学方程式为 ；
（2）
根据仪器的构造可知，仪器d的名称是圆底烧瓶；
因为氨气极易溶于水，只能用排气法收集，又因为氨气的密度小于空气的密度，所以应该选择向下排空气法收集，氨气从a口进入空气从b口排出，故答案为：a；
（3）
在三颈烧瓶中收集满氨气，关闭止水夹a，打开止水夹b，用热毛巾敷在三颈烧瓶底部，可观察到烧瓶内产生红色喷泉；
（4）
合成氨反应为气体分子总数减少的放热反应。
A．高压，平衡正向移动，合成氨产率提高，选项A正确；
B．低压，平衡逆向移动，合成氨产率降低，选项B错误；
C．高温，平衡逆向移动，合成氨产率降低，选项C错误；
D．低温，平衡正向移动，合成氨产率提高，选项D正确；
E．使用催化剂，能提高反应速率，但平衡不移动，合成氨产率不变，选项E错误；
答案选AD；
（5）
在实际生产中，选择的温度为400-500℃，其重要原因是合成氨反应为放热反应，温度太高转化率降低，但考虑到温度为400-500℃时反应速率较快且催化剂的活性较高；
（6）
t℃下，在容积为1L的刚性容器中，通入2mol和6mol，在一定条件下反应达到平衡时，容器中剩余1mol，根据反应可知转化率为50%，故达到平衡时生成的物质的量为2mol，反应放出的热量为92.4kJ，K==；t℃下，平衡后向同一容器中再充入1mol 1mol 2mol，Qc==<=K,平衡逆向移动。
17．由γ-羟基丁酸()生成γ-丁内酯()的反应为：
(1)上述反应的反应类型是_______，写出γ-羟基丁酸中官能团的名称_______
(2)在25℃时，溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.200mol/L，随着反应的进行，测得γ-丁内酯浓度随时间的变化如表所示。
t/min
21
50
80
100
120
160
220
∞
c(mol/L)
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132

①该反应达到平衡后，升高温度，平衡_______移动(填“正向”“不”或“逆向”)。
②在50min时，γ-羟基丁酸的转化率为_______
③为提高平衡时γ-羟基丁酸的转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是_______
④25℃时，该反应的平衡常数K_______(结果保留两位小数)，在25℃时，当γ-丁内酯与γ-羟基丁酸的物质的量浓度之比保持不变时，反应_______达到平横(填“一定”或“不一定”)
【答案】(1)     酯化反应(或取代反应)     羟基、羧基
(2)     逆向     25%     移出γ—丁内酯(或减小γ—丁内酯的浓度)     1.94     一定

【解析】（1）
该反应为酯化反应，反应类型为酯化反应(或取代反应)；根据γ-羟基丁酸的结构简式可知其中的官能团的名称为羟基、羧基；
（2）
①该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动；
②在50 min时，γ—丁内酯的浓度变化为0.050mol/L，根据物质反应转化关系可知在100 min内γ—羟基丁酸浓度变化为0.050mol/L，则其转化率为；
③为提高平衡时γ—羟基丁酸的转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是移出γ—丁内酯(或减小γ—丁内酯的浓度)；
④在25℃时，该反应达到平衡状态时c(γ—丁内酯)=0.132 mol/L，此时c(γ—羟基丁酸)=0.20 mol/L-0.132mol/L=0.068 mol/L，则该温度下该反应的化学平衡常数为K=；γ-丁内酯是生成物，γ-羟基丁酸是反应，在反应过程其物质的量浓度之比是一个变量，则当γ-丁内酯与γ-羟基丁酸的物质的量浓度之比保持不变时，反应一定达到平衡。

三、工业流程题
18．硅及其化合物广泛应用于太阳能的利用、光导纤维及硅橡胶的制备等。
I.高温下，从自然界中的石英矿石(主要成分为)中提取纯硅有如下反应：
①
②
③
(1)硅在元素周期表中的位置是第_______周期，第_______族。
(2)反应③中，测得每生成1120g纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_______。
(3)单质的还原性：碳_______硅(填“同于”、“强于”或“弱于”)，从平衡的角度解释反应①能进行的原因是_______。
II.一种高纯硅的制备工艺流程如图

已知：遇水剧烈水解，产生白色沉淀和大量白雾。
(4)写出流程中粗硅与HCl反应的化学方程式_______
(5)还原的反应需要在无水、无氧条件下进行，理由是_______
(6)反应：在不同温度下，的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时，各反应物的物质的量之比)的变化关系如图所示。下列说法正确的是_______(填字母序号)。

A．该反应的平衡常数随温度升高而增大
B．横坐标表示的投料比是
C．实际生产中为提高的利用率，可适当减小压强
D．若单位时间内消耗a mol，同时生成3a mol HCl，说明该反应已达到平衡状态
【答案】(1)     三     ⅣA
(2)
(3)     弱于     因为生成物CO为气态，降低CO的浓度，可使平衡正向移动
(4)Si+3HClSiHCl3+H2
(5)防止SiHCl3水解损失以及氢气爆炸
(6)AC

【解析】（1）
硅原子序数为14，在元素周期表中的位置是第三周期，第ⅣA族；
（2）
反应③中，每生成1120g纯硅需吸收a kJ热量，则生成1mol硅吸收热量，该反应的热化学方程式；
（3）
同主族元素，非金属性从上到下逐渐减弱，则单质的还原性：碳弱于硅，反应①能进行是因为生成物CO为气态，降低CO的浓度，可使平衡正向移动；
（4）
石英砂和焦炭高温反应生成粗硅和CO，粗硅和HCl在300℃反应得到SiHCl3和H2，SiHCl3在1100℃和氢气反应得到高纯硅。则粗硅与HCl反应的化学方程式Si+3HClSiHCl3+H2；
（5）
还原的反应需要在无水、无氧条件下进行，理由是防止SiHCl3水解损失以及氢气爆炸；
（6）
A.根据图示信息，该反应随温度升高，SiHCl3的平衡转化率增大，平衡正向进行，平衡常数增大，故A正确；
B.根据图示信息，投料比越大，SiHCl3的平衡转化率越大，则反应物投料比为，故B错误；
C. 根据，该反应为体积增大的反应，则实际生产中为提高的利用率，可适当减小压强，故C正确；
D.任意时间均存在单位时间内消耗a mol，同时生成3a mol HCl，则不能说明该反应已达到平衡状态，故D错误；
答案选AC。

四、原理综合题
19．甲醇是重要的化工原料。
(1)利用、为原料合成可有效降低空气中二氧化碳的含量，其中涉及的主要反应如下：
  
  
已知：  ，则_______
(2)已知：，，其中、为速率常数。一定温度下反应达到平衡时平衡常数为K，则K=_______(用和表示)。
(3)甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如图所示。电极A的反应式为_______。

(4)在一定温度下，向体积为4L的恒容容器中充入物质的量之和为6mol的和CO，发生反应，达到平衡时的体积分数与起始时的关系如图所示。

①从A点到C点，随增大，的体积分数增大的原因是_______，当起始时，反应经过20min达到平衡，若此时的转化率为60%，则0~20min内平均反应速率_______。若此时再向容器中充入2molCO和4mol，达到新平衡时CO的转化率将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②若起始时，反应达到平衡状态后，的体积分数可能对应图中的_______(填“D”、“E”或“F”)点。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)     B点，当投料比=系数比时，反应达到平衡时，平衡体系内产物的体积分数最大     0.015     增大     F

【解析】（1）
已知①  
②  
③  由盖斯定律可知，①=②+③，则=+=+()=；
（2）
反应达到平衡时，，即，则，根据平衡常数定义可知，K=；
（3）
由图可知，电极A甲醇失去电子发生氧化反应，作负极，电极反应为：；
（4）
①A点，C点，当投料比=系数比时，反应达到平衡时，平衡体系内产物的体积分数最大；，且两种反应物的物质的量之和为6mol，则根据题给数据可得以下三段式：

则0~20min内平均反应速率；
若此时再向容器中充入2molCO和4mol，则此时的投料比等于原平衡的投料比，相当于加压，此时平衡正向移动，达到新平衡时CO的转化率将增大；
②混合比例等于化学计量数之比时，平衡时生成物的含量最大，故=3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数小于C点，F点符合题意。