2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市尚志中学高三上学期期中考试化学试题含解析

这是一份2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市尚志中学高三上学期期中考试化学试题含解析，共28页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，原理综合题，结构与性质，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
黑龙江省哈尔滨市尚志中学2022-2023学年高三上学期期中考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与生活密切相关，下列说法正确的是
A．水中加入“催化剂”，可变成汽车燃料“油”
B．中草药中常含有苷类、生物碱、有机酸等成分，煎煮中草药不适宜用铁锅
C．为增强“84”消毒液的消毒效果，可加入适量稀盐酸
D．二氧化硫有毒，严禁将其添加到任何食品和饮料中
【答案】B
【详解】A．水中只含H、O两种元素，汽车燃料“油”含有C、H等元素，二者含有的元素不同，故水中加入“催化剂”，不能变成汽车燃料“油”，故A错误；
B．中草药中含有的有机酸会和铁反应，因此煎煮中草药不适宜用铁锅，故B正确；
C．“84”消毒液的有效成分NaClO和盐酸反应可生成氯气，氯气有毒，且会使“84”消毒液的消毒效果减弱，故C错误；
D．二氧化硫常用作葡萄酒的防腐剂和抗氧化剂，所以二氧化硫可以添加到食品和饮料中，但是不能用于漂白食品，故D错误。
答案选B。
2．下列有关物质的性质及用途描述不正确的是
A．Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成，故Na2O2可用作呼吸面具中的供氧剂
B．氢硫酸的酸性比硫酸弱，可以向硫化钠固体中滴加浓硫酸的方法制备
C．漂白粉可与CO2反应生成HClO，可用于自来水的杀菌消毒
D．钠的熔点较低，可用作液态金属导热剂
【答案】B
【详解】A．过氧化钠能与人呼吸出的二氧化碳和水蒸气反应生成氧气，可用作呼吸面具中的供氧剂，故A正确；
B．硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备该硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，故B错误；
C．次氯酸的酸性比碳酸弱，漂白粉中的有效成分次氯酸钙能与空气中的二氧化碳反应生成具有强氧化性的次氯酸，能起到杀菌消毒的作用，则漂白粉可用于自来水的杀菌消毒，故C正确；
D．合金的熔点比各组分的熔点都低，钠的熔点较低，则由钠形成的钠钾合金常温呈液态，可做原子反应堆的导热剂，故D正确；
故选B。
3．下列离子方程式书写正确的是
A．SO2与酸性高锰酸钾溶液反应：SO2+MnO+4H+=+Mn2++2H2O
B．向FeBr2溶液中通入少量Cl2：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
C．NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应：H2C2O4+2OH-=C2O+2H2O
D．乙酸乙酯与NaOH溶液共热：
【答案】D
【详解】A．SO2与酸性高锰酸钾溶液反应发生氧化还原反应生成锰离子和硫酸根离子，正确的离子方程式为：5SO2+2H2O+2═5+2Mn2++4H+，故A错误；
B．向FeBr2溶液中通入少量Cl2，由还原性：Fe2+>Br-，亚铁离子先被氧化生成铁离子，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故B错误；
C．NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应生成NaHC2O4，反应的离子方程式为：H2C2O4+OH-=+H2O，故C错误；
D．乙酸乙酯与NaOH溶液共热生成乙酸钠和乙醇，离子方程式为：，故D正确；
故选：D。
4．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1.12LC2H4所含极性共价键的数目为0.2NA
B．12gNaHSO4晶体中阴、阳离子总数为0.2NA
C．0.1molCH4与足量Cl2反应生成CH3Cl的分子数为0.1NA
D．电解熔融MgCl2制2.4gMg，电路中通过的电子数为0.1NA
【答案】B
【详解】A．没有标况，不能计算其物质的量，A错误；
B．NaHSO4晶体中含有钠离子和硫酸氢根离子，12gNaHSO4晶体（0.1mol）中阴、阳离子总的物质的量为0.2mol，数目为0.2NA，B正确；
C．甲烷与氯气发生取代反应生成多种取代物，不能计算，C错误；
D．电解熔融MgCl2镁元素化合价由+2变为0，Mg~2e-，2.4gMg（0.1mol），电路中通过的电子数为0.2NA，D错误；
故选B。
5．下表所列是2个反应在不同温度时的化学平衡常数()值。
反应
①
②
温度/℃
27
2000
25
400
450
K

0.1

0.507
0.152

关于反应①、②的下列说法正确的是A．反应①、②均为吸热反应
B．反应①不适合用于大规模人工固氮
C．可求算反应的
D．一定温度下，①、②分别达到平衡，压缩容器体积均可使的转化率增大
【答案】B
【详解】A．反应①随温度升高，K 值变大，平衡正向移动，是吸热反应；反应②随温度升高， K 值变小，平衡逆向移动，是放热反应。故A错误。
B．反应①为吸热反应，平衡常数太小，不适合用于大规模人工固氮，故B正确。
C．由盖斯定律，①×2－②×2得：4NH3(g)+2O2(g)4NO(g)+6H2(g)，得不到4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，故C错误；
D．一定温度下，反应①N2(g)+O2(g)2NO(g)是气体体积不变的反应，压缩容器体积(加压)平衡不移动，不能使N2的转化率增大，故D错误。
故选B。
6．依据下列实验和现象，得出结论正确的是
选项
实验
现象
结论
A
点燃无色气体，将生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水先浑浊后澄清
为
B
25℃时，向无色的溶液中滴加1～2滴酚酞试液
溶液仍为无色
溶液的
C
在淀粉和的混合溶液中滴加溶液。[已知：、分别与卤素单质、卤素离子性质相似]
溶液仍为蓝色
氧化性：
D
在稀中加入少量
溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成
反应中既作氧化剂又作还原剂

A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．无色气体甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水也会先浑浊后澄清，则无色气体X不一定为一氧化碳，故A错误；
B．若无色Y溶液的pH在7—8之间，向溶液中滴加1～2滴酚酞试液，溶液也为无色，则溶液仍为无色不能判断得到溶液pH小于7，故B错误；
C．若向淀粉和碘的混合溶液中滴加不足量的硫氰化钾溶液，碘未完全反应，溶液也呈蓝色，则溶液仍为蓝色不能判断硫氰气和碘的氧化性强弱，故C错误；
D．在稀硫酸中加入少量氧化亚铜固体，溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成说明氧化亚铜在稀硫酸溶液中反应生成硫酸铜和铜，则反应中氧化亚铜既作氧化剂又作还原剂，故D正确；
故选D。
7．乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图[起始时，n(H2O)=n(C2H4)=1mol，容器体积为1L。下列分析不正确的是

A．该反应是放热反应
B．图中压强的大小关系为p1p2>p1，B正确；
C．b点压强大，温度高，a点压强小，温度低，则达到平衡状态的时间a>b，C错误；
D．a、b两点乙烯的平衡转化率相同，则说明平衡时a、b两点乙烯、水和乙醇的物质的量均相同，则a、b两点对应气体的平均摩尔质量a=b，D正确；
故答案选C。
8．“空气吹出法”是目前海水提溴最成熟的工业方法，部分工艺流程如下：

下列说法错误的是
A．步骤③发生时溶液的酸性增强 B．溶液中Br2的浓度：ⅠⅡ
C．步骤②利用了溴易挥发的性质 D．使用乙醇萃取溶液Ⅱ中Br2后再蒸馏
【答案】D
【详解】A．Br+SO2+2H2O=2 HBr+H2SO4，生成的HBr、H2SO4均为强酸，故酸性增强，A正确；
B．Ⅰ→Ⅱ是Br的富集，溶液中Br2的浓度：ⅠⅡ，B正确；
C．因为溴单质易挥发为溴蒸气，所以用热空气吹出，步骤②利用了溴易挥发的性质，C正确；
D．乙醇与水互溶，不能作为萃取剂，D错误；
答案选D。
9．“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下：

下列说法错误的是
A．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
B．流程中HCl和H2可以循环利用
C．反应①②③均为置换反应
D．由反应②③的反应温度推测，③为放热反应
【答案】D
【分析】由题给流程可知，二氧化硅与焦炭高温条件下发生置换反应生成硅和二氧化碳；粗硅中的硅与氯化氢气体高温条件下发生置换反应生成氢气和三氯硅烷；三氯硅烷与氢气高温条件下发生置换反应生成高纯硅和氯化氢，制取高纯硅的过程中氯化氢和氢气可以循环利用。
【详解】A．反应①为氧化硅与焦炭高温条件下发生置换反应生成硅和二氧化碳，反应中氧化剂二氧化硅和还原剂C的物质的量之比为1：2，故A正确；
B．由分析可知，制取高纯硅的过程中氯化氢和氢气可以循环利用，故B正确；
C．由分析可知，反应①②③均为置换反应，故C正确；
D．反应是否为放热反应，与反应物的总能量和生成物的总能量有关，与反应条件无关，故D错误；
故选D。
10．利用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是

A．图Ⅰ装置中，关闭a、打开b，可检查装置的气密性
B．利用图Ⅱ装置进行喷泉实验
C．利用图Ⅲ装置蒸发KCl溶液制备无水KCl
D．利用图Ⅳ装置验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
【答案】C
【详解】A．橡胶管可平衡气压，使液体顺利流下，则关闭a、打开b,不产生液面差，不能检查装置的气密性，故A错误；
B．食盐水抑制氯气的溶解，不能形成喷泉实验，故B错误；
C．KCl为可溶性固体，可选图中蒸发装置制备无水KCl，故C正确；
D．温度、催化剂均不同，两个变量，不能验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用，故D错误；
故选：C。
11．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。

已知：几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
H-O键
O=O键
H-H键
O-O键
键能/ (kJ/mol)
467
498
436
138

若反应过程中分解了2mol H2O，则下列说法错误的是A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B．过程I吸收了934KJ能量
C．过程II放出了574KJ能量 D．过程III属于放热反应
【答案】D
【详解】A．用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；
B．断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了467kJ×2=934kJ能量，故B正确；
C．形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，故C正确；
D．过程III 为1 mol 过氧化氢 生成1 mol 氧气和1 mol 氢气，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，故D错误；
故选D。
12．在3种不同条件下，分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g) 2C(g)  ΔH=QkJ/mol。相关条件和数据见下表：
实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/℃
700
700
750
达平衡时间/min
40
5
30
平衡时n(C)/mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K2
K3

下列说法正确的是（    ）A．K1=K26:7，故D错误；
故选D。

二、工业流程题
21．氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料，根据如图以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程图，回答问题：

(1)CeFCO3中Ce的化合价为___________；氧化焙烧时不能使用陶瓷容器，原因是___________。
(2)氧化焙烧后的产物之一为CeO2，则酸浸时发生反应的离子方程式为___________。
(3)HT是一种难溶于水的有机溶剂，则操作Ⅰ的名称为___________。
(4)为了提高酸浸率，可以适当提高反应温度，但发现温度偏高浸出率反而会减小，其原因是___________。
(5)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式：___________。
【答案】(1)     +3     陶瓷会与生成的HF反应
(2)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O
(3)分液
(4)温度升高，双氧水发生分解，造成浸出率偏小
(5)4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4

【分析】氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，由流程可知，氧化焙烧生成CO2、HF气体及CeO2，再加稀硫酸、H2O2进行酸浸，发生氧化还原反应：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O，溶液中加入萃取剂HT，操作I为分液，将溶液中的Ce3+萃取出来，向有机层加入稀硫酸得含有Ce3+的溶液，加入碱调节溶液的pH得到Ce(OH)3沉淀，再经过氧气氧化发生反应4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4，过滤、洗涤、干燥可得Ce(OH)4产品。
【详解】（1）CeFCO3中整体显-2价，F显-1价，根据化合物中正、负化合价代数和为0，可知Ce的价态为+3价；氧化焙烧时不能使用陶瓷容器，这是由于陶瓷容器中含有SiO2，SiO2与HF发生反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，因此在该流程氧化焙烧时不能使用陶瓷容器，故答案为：+3；陶瓷会与生成的HF反应；
（2）氧化焙烧后的产物之一为CeO2，酸浸时，CeO2与硫酸、H2O2发生氧化还原反应，产生Ce2(SO4)3、O2、H2O，该反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O，故答案为：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；
（3）操作I是得到溶液和有机相，是分离互不相容的两层液体物质，因此操作I的名称为分液，故答案为：分液；
（4）酸浸时加入H2O2，H2O2不稳定，在高温下会发生分解，造成浸出率偏小，故答案为：温度升高，双氧水发生分解，造成浸出率偏小；
（5）向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气，发生氧化还原反应得到产品Ce(OH)4，该反应的化学方程式为：4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4，故答案为：4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4。

三、原理综合题
22．当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，我国提出争取2030年“碳达峰”，2060年“碳中和”。因此，研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为热点。
(1)甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　△H1=-49.58kJ·mol-1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　△H2
反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　△H3=-90.77kJ·mol-1
则：反应Ⅱ的ΔH2=___________kJ·mol-1
(2)若反应II在一绝热恒容密闭容器中进行，下面能说明反应已达到平衡状态的是________。
a、v(CO)=v(H2O)    b、总压强不变
c、平衡常数不变    d、容器内n(CO2)/n(H2O)的值保持不变
(3)①对于反应Ⅰ，不同温度对CO2的转化率及催化剂的催化效率影响如图所示，下列有关说法正确的是___________。

A．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1
B．温度低于250℃时，随温度升高甲醇的平衡产率增大
C．M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D．若反应在较低的温度下进行，可以提高CO2的平衡转化率，符合勒沙特列原理
②若在2L密闭容器中充入3molH2和1molCO2只发生反应Ⅰ，250℃时反应的平衡常数K=___________L2/mol2，若要进一步提高甲醇的体积分数，可采取的措施有___________(写一条即可)。
(4)研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。写出CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为___________。
【答案】(1)41.19
(2)bcd
(3)     CD          增大压强
(4)3CO2+18e-+13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-

【详解】（1）反应Ⅱ=反应Ⅰ-反应Ⅲ，则ΔH2=ΔH1-ΔH3=41.19kJ/mol。
（2）a．v(CO)=v(H2O)，没有说明是正反应速率还是逆反应速率，无法说明反应达到平衡，a错误；
b．该反应为吸热反应且为等体积反应，总压强不变说明气体温度不变，此时反应达到平衡，b正确；
c．化学平衡常数只与温度有关，其数值不变说明温度不变，反应达到平衡状态，c正确；
d．随着反应进行，n(CO2)/n(H2O)始终在变化，n(CO2)/n(H2O)保持不变说明反应达到平衡，d正确；
故答案选bcd。
（3）①
A．其他条件不变，若不使用催化剂，平衡不移动，则250℃时CO2的平衡转化率不变，A错误；
B．温度低于250℃时，随温度升高二氧化碳平衡转化率降低，甲醇的平衡产率降低，B错误；
C．反应放热，温度升高，平衡逆向移动，K值减小，则M点时平衡常数比N点时平衡常数大，C正确；
D．反应放热，温度降低，平衡正向移动，反应在较低的温度下进行，可以提高CO2的平衡转化率，符合勒沙特列原理，D正确；
故答案选CD。
②250℃CO2的转化率为50%，则有，则K=。要进一步提高甲醇的体积分数，即促使化学平衡正向移动，可采取的方式为增大压强或适当降温等。
（4）CO2在碱性介质中得电子被还原为正丙醇，电极反应式为3CO2+18e-+13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-。

四、结构与性质
23．金属元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
(1)锰元素在周期表中的位置是___，基态锰原子的最外层电子排布式为___。
(2)六羰基铬[Cr(CO)6]用于制高纯度铬粉，它的沸点为220℃。Cr(CO)6的晶体类型是___，Cr(CO)6中σ键与π键的个数比为___。
(3)[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键，则该配离子的空间构型是___。
(4)多数配离子显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子(离子)的一个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量(用∆表示)，它与中心离子的结构、电荷、配体有关。试判断分裂能△[Fe(H2O)6]2+__△[Fe(H2O)6]3+(填