2021-2022学年河南省名校联盟高二（上）期末化学试卷（含答案解析）

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2021-2022学年河南省名校联盟高二（上）期末化学试卷

1. 近日，来自IBM和牛津大学的科学家，利用一种碳氧分子C24O6创造了由18个碳原子组成的环[18]碳(C18)，相关流程如图所示，下列说法正确的是(    )

A. C24O6与CO2互为同分异构体
B. 环[18]碳与苯互为同系物
C. 环[18]碳属于烃
D. 环[18]碳的原子连接方式是单键和三键交替连接
2. 对中国古代著作涉及化学的叙述，下列解读正确的是(    )
选项
著作
叙述
解读
A
《肘后备急方》
“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”
该过程没有发生化学变化
B
《天工开物》
“凡石灰经火焚炼为用”
“石灰”指的是Ca(OH)2
C
《神农本草经》
“水银…熔化还复为丹”
这里的“丹”是指合金
D
《天工开物》
“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”
“硫”指的是硫黄，“硝”指的是硝酸

A. A B. B C. C D. D
3. 活化能这一名词是由阿伦尼乌斯在1889年引入，用来定义一个化学反应的发生所需要克服的能量障碍。已知反应：A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g)，反应过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是(    )

A. 该反应的ΔH>0
B. 该反应的活化能为bkJ⋅mol−1
C. 加入催化剂，(b−a)值不变
D. 该反应的热化学方程式为A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g)ΔH=(b−a)kJ⋅mol−1
4. 2021年诺贝尔化学奖授予Benjamin List和David MacMillan，以表彰他们对不对称有机催化的发展所做出的贡献。如图所示，用催化剂Fe2(CO)12和ZSM−5催化CO2加氢合成乙烯，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物。下列说法正确的是(    )

A. 乙烯分子中所有原子共面
B. CO2加氢合成乙烯的反应为化合反应
C. 乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液的褪色原理相同
D. 乙烯与副产物C3H6、C4H8一定互为同系物
5. 类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观实际。下列根据已知，类比得到的结论正确的是(    )
选项
已知
类比
A
金属Na保存在煤油中
金属Li也保存在煤油中
B
C单质和浓硝酸加热反应生成CO2和NO2
S单质和浓硝酸加热反应生成SO2和NO2
C
电解NaCl溶液得到NaOH、H2和Cl2
电解CuBr2溶液得到Cu(OH)2、H2和Br2(均为惰性电极)
D
SO2通入BaCl2溶液中不产生沉淀
CO2通入BaCl2溶液中也不产生沉淀

A. A B. B C. C D. D
6. 下列所选装置与试剂合理，且能达到实验目的的是(    )
选项
A
B
C
D
实验目的
制备Cl2
制备并收集NO
配制0.10mol⋅L−1NaOH溶液
检验CO2中混有的CH4
实验试剂
浓盐酸和二氧化锰
Cu和稀硝酸
水和NaOH(s)
I中澄清石灰水，II中溴水
实验装置





A. A B. B C. C D. D
7. 价带即为价电子占据的能带，价带失去电子产生有强氧化性的空穴，价带的能量低于导带。如图是利用光催化氧化技术生成HO⋅降解物的原理示意图。下列说法错误的是(    )

A. 图示中，光能最终转化为化学能
B. O2在导带上发生还原反应
C. H2O在价带上发生的电极反应为H2O−e−=H++HO⋅
D. 电子从导带流向价带
8. 下列离子方程式正确，且能表达反应颜色变化的是(    )
A. 沸水中滴入FeCl3溶液，液体变为红褐色：Fe3++3OH−=Fe(OH)3↓
B. 硫代硫酸钠溶液中加入少量稀硫酸产生淡黄色沉淀：Na2S2O3+2H+=SO2↑+S↓+2Na++H2O
C. 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2，出现白色沉淀：SO2+Ca2++3ClO−+H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl−
D. 将SO2气体通入FeCl3溶液中，溶液变无色：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42−+4H+
9. 设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法错误的是(    )
A. 3.2gCH4O中含有的碳氢键数目为0.3NA
B. 0.5L0.1mol⋅L−1草酸(H2C2O4)溶液中含有H+的数目为0.1NA
C. 标准状况下，11.2L1H37Cl气体中含有的中子数为10NA
D. 0.1mol铁与0.1molCl2充分反应，转移的电子数为0.2NA
10. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素。Y的单质能溶于Z的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。X和Y的最外层电子数之和等于W的最外层电子数。下列有关判断正确的是(    )
A. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W
B. X与Z的化合物XZ2是非电解质
C. Y和W能以离子键结合形成离子化合物
D. 最高价氧化物的熔点：X>Z
11. 甲苯(C7H8)易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，我国科学家研究在固体酸(HB)催化剂条件下，用C6H6(g)和CH3OH(g)反应得到甲苯，化学方程式为C6H6(g)+CH3OH(g)⇌C7H8(g)+H2O(g)，该反应的反应过程如图所示。其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。下列说法正确的是(    )

A. 该反应的ΔH=+61.4kJ⋅mol−1
B. C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为C6H6*+CH3B=C7H8*+HB
C. 相同条件下，C6H6比C6H6*稳定
D. 升高温度，该反应的平衡常数增大
12. 根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是(    )
选项
实验操作和现象
实验结论
A
将废铁屑溶于过量盐酸，滴入KSCN溶液，未见溶液变为红色
该废铁屑中不含三价铁的化合物
B
向Na2SO3溶液中先加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，然后再加入稀盐酸，沉淀不溶解
Na2SO3溶液已经变质
C
取少量Mg(OH)2悬浊液，向其中滴加适量CH3COONH4浓溶液，Mg(OH)2溶解
CH3COONH4溶液呈酸性
D
在CuSO4溶液中加入KI溶液，再加入苯，振荡，上层呈紫红色，下层有白色沉淀产生
铜离子可以氧化碘离子，白色沉淀可能为CuI

A. A B. B C. C D. D
13. 可再生能源与电解水制氢技术的结合是实现可持续制氢的最佳途径，我国科学家提出电池电极分步法电解水制氢技术，相关工作示意图如图。下列说法正确的是(    )

A. 切换到K1时，HER区域pH减小
B. 切换到K2时，OER发生的电极反应为2H2O+2e−=H2+2OH−
C. 切换到K2时，中间电极发生反应为NiOOH+H2O+e−=Ni(OH)2+OH−
D. 该装置总反应式为2H2+O2=2H2O
14. 某科研工作者设计用工厂废渣(主要成分为ZnO，另含少量FeO、CuO、SiO2、MnO等)制取高纯ZnO的工艺流程图如图所示。已知常温下Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−38，Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10−16，Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10−17。下列说法错误的是(    )

A. “酸浸”中，滤渣A主要成分为SiO2
B. “除锰”中，H2O2的作用是将Mn2+、Fe2+氧化
C. “除铁”中，ZnO与Fe3+发生反应生成Fe
D. “除锰”后滤液中c(Zn2+)=1.2mol⋅L−1，“除铁”操作中可以调节pH的范围是3c(NH4+)>c(OH−)>c(Cl−)>c(H+)
16. 亚硝酰氯(NOCl)常用于合成清洁剂、触媒剂及有机合成中间体等。可通过以下反应制得2NO(g)+Cl2(g)⇌2NOCl(g)。按投料比n(NO)：n(Cl2)=2：1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生.上述反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图所示，实验测得，v正=k正⋅c2(NO)⋅c(Cl2)，v逆=k逆⋅c2(NOCl)(k正、k逆分别为正、逆速率常数，只与温度有关)。下列说法错误的是(    )
A. 该反应的ΔH”“=”或“H+、Br−>OH−，电解CuBr2溶液时，阴极上Cu2+得到电子变为Cu单质，阳极上Br−失去电子变为Br2；
D.碳酸、亚硫酸均为弱酸，二氧化硫和二氧化碳均不与氯化钡溶液反应。
本题考查物质的性质，为高频考点，明确物质的性质、发生的反应、类比规律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。

6.【答案】B 
【解析】解：A.实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2需要加热，而该装置没有加热装置，故A错误；
B.稀硝酸与Cu在常温下就能发生反应，产物NO难溶于水，可用排水集气法收集，故B正确；
C.配制一定物质的量浓度的溶液时应在烧杯中溶解固体药品，而不应该在容量瓶中进行溶解，故C错误；
D.将混合气体通入澄清石灰水中，CO2能使澄清石灰水变浑浊，CH4与澄清石灰水和溴水均不反应溴水中无现象，无法证明CO2中混有CH4，故D错误；
故选：B。
A.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热；
B.Cu与稀硝酸反应时出NO，NO不溶于水；
C.不能在容量瓶中溶解固体；
D.甲烷与溴水不反应。
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、物质的制备、溶液的配制、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。

7.【答案】D 
【解析】解：A.光照后，H2O和O2最终转化为HO⋅，光能最终转化为化学能，故A正确；
B.O2在导带上发生反应O2+2H++2e−=H2O2，被还原，故B正确；
C.水分子在价带上失电子发生氧化反应生成HO⋅，故C正确；
D.价带失去电子，电子由价带流向导带，故D错误；
故选：D。
A.本图表示光能最终转化为化学能；
B.O2在导带上得到电子发生还原反应；
C.H2O在价带上失去电子；
D.价带失去电子，电子由价带流向导带。
本题考查了反应基本原理的分析判断、反应过程的理解应用，注意题干信息的应用，题目难度中等。

8.【答案】C 
【解析】解：A.沸水中滴入FeCl3溶液，液体变为红褐色，离子方程式为：Fe3++3OH−−△Fe(OH)3(胶体)+3H+，故A错误；
B.硫代硫酸钠溶液中加入少量稀硫酸产生淡黄色沉淀，离子方程式为：S2O32−+2H+=SO2↑+S↓+H2O，故B错误；
C.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2，出现白色沉淀，离子方程式为：SO2+Ca2++3ClO−+H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl−，故C正确；
D.将SO2气体通入FeCl3溶液中，溶液变浅绿色，离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42−+4H+，故D错误；
故选：C。
A.氢氧化铁胶体不是沉淀；
B.硫代硫酸钠为可溶性盐，应拆成离子形式；
C.二氧化硫少量只能还原部分次氯酸根离子；
D.亚铁离子为浅绿色。
本题考查了离子方程式的书写，明确离子反应实质是解题关键，注意化学式拆分原则，题目难度不大。

9.【答案】B 
【解析】解：A.CH4O的结构简式是CH3OH，1个分子中含有3个C−H键，3.2gCH4O的物质的量为0.1mol，其中含有的碳氢键数目为3.2g32g⋅mol−1×3×NA=0.3NA，故A正确；
B.草酸为弱酸，部分电离，0.5L0.1mol⋅L−1草酸(H2C2O4)溶液中含有H+的数目小于0.1NA，故B错误；
C.1个 1H37Cl分子中含有的中子数为20，0.5mol1H37Cl含有的中子为10mol，即0.5mol1H37Cl含有的中子数为10NA，故C正确；
D.0.1mol铁与0.1molCl2充分反应，铁过量，按Cl2的量算，氯元素化合价由0降低为−1，所以0.1molCl2转移的电子数为0.2NA，故D正确；
故选：B。
A.1个CH4O含有3个C−H键；
B.草酸为弱酸，部分电离；
C.1个 1H37Cl分子中含有的中子数为20；
D.铁与氯气反应生成氯化铁，氯气少量依据氯气的量计算转移电子数。
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算，难度不大，应注意掌握公式的运用和物质的结构，注意弱电解质电离方式。

10.【答案】B 
【解析】解：结合分析可知，X为C，Y为Al，Z为S，W为Cl元素，
A.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，硫的非金属性比氯弱，则H2SO4的比酸性HClO4弱，故A错误；
B.XZ2为CS2，CS2以共价键相结合，在水溶液或熔融状态下不导电，为非电解质，故B正确；
C.Y和W形成的化合物为AlCl3，AlCl3为共价化合物，不存在离子键，故C错误；
D.X、Z的最高价氧化物分别为SO3、CO2，常温下SO3呈液态，CO2呈气态，则SO3的熔点高于CO2，故D错误；
故选：B。
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，Y的单质能溶于Z的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，Al溶于稀硫酸，不溶于浓硫酸，则Y为Al，Z为S元素；W的原子序数大于S，且为主族元素，则W为Cl元素；X和Y的最外层电子数之和等于W的最外层电子数，X的最外层电子数为7−3=4，X的原子序数小于Al，则X为C元素，以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、原子结构及物质性质来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。

11.【答案】B 
【解析】解：A.ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=(−61.4−0)kJ⋅mol−1=−61.4kJ⋅mol−1，故A错误；
B.由图可知，C6H6+在催化剂表面转化为C7H8+的反应方程式为：C6H6++H2O+CH3B=C7H8++H2O+HB，简写为C6H6++CH3B=C7H8++HB，故B正确；
C.相同条件下，C6H6+能量比C6H6低，所以C6H6+更稳定，故C错误；
D.该反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，K减小，故D错误；
故选：B。
A.结合反应I的方程式：C6H6(g)+CH3OH(g)⇌C7H8(g)+H2O(g)，ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量；
B.由图可知，C6H6+在催化剂表面和CH3B反应转化为HB和C7H8+；
C.能量越低越稳定；
D.升温平衡向吸热反应分析进行，平衡常数随温度变化。
本题考查了化学反应过程的分析判断、影响平衡的因素分析、反应焓变的计算等知识点，题目难度中等。

12.【答案】D 
【解析】解：A.将废铁屑溶于过量盐酸，滴入KSCN溶液，未见溶液变为红色，只能说明溶解后溶液中没有Fe3+，但是可能发生Fe+2Fe3+=3Fe2+，所以并不能确定该废铁屑中是否含Fe3+，故A错误；
B.酸性条件下，硝酸根离子将BaSO3氧化生成BaSO4，因此不能确定Na2SO3溶液是否变质，故B错误；
C.向Mg(OH)2悬浊液中滴加适量CH3COONH4浓溶液，NH4+与OH−反应，导致平衡氢氧化镁的溶解平衡正向移动，则Mg(OH)2溶解，与CH3COONH4溶液酸碱性无关，故C错误；
D.在CuSO4溶液中加入KI溶液，会发生反应2Cu2++4I−=2CuI↓+I2，CuI是白色难溶物，I2溶于苯中呈紫红色，操作、现象、结论均合理，故D正确；
故选：D。
A.Fe与盐酸反应生成氯化亚铁，滴入KSCN溶液，未见溶液变为红色，只能说明溶解后溶液中没有Fe3+；
B.酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚硫酸根离子；
C.CH3COONH4溶液为中性，铵根离子与氢氧根离子反应可使氢氧化镁溶解；
D.发生反应2Cu2++4I−=2CuI↓+I2，CuI是白色难溶物，I2溶于苯中呈紫红色。
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。

13.【答案】C 
【解析】解：A.切换到K1时，HER电极为阴极，发生还原反应，由图可知，H2O被还原为H2，电极反应式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−，生成OH−且消耗水，溶液pH增大，故A错误；
B.切换到K2时，ORE为阳极，阳极反应式为4OH−−4e−=O2↑+2H2O，故B错误；
C.切换到K2时，中间电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为NiOOH+H2O+e−=Ni(OH)2+OH−，故C正确；
D.该装置的目的是电解水得到H2和O2，反应为2H2O−电解2H2↑++O2↑，故D错误；
故选：C。
电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，中间电极可分别连接K1或K2，分别发生氧化、还原反应，即连接K1，中间电极上发生的反应为Ni(OH)2−e−+OH−=NiOOH+H2O，连接K2，中间电极上发生的反应为NiOOH+H2O+e−=Ni(OH)2+OH−，实现NiOOH⇌Ni(OH)2的转化，且可循环使用；若中间电极上连接K1时，HER电极为阴极，氢离子放电生成H2，若中间电极连接K2时，OER电极为阳极，氢氧根离子放电生成O2，阳极反应式为4OH−−4e−=O2↑+2H2O，据此分析解答。
本题考查电解原理的应用，为高频考点，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是中间电极发生的反应及电极反应式的书写，题目难度不大。

14.【答案】C 
【解析】解：A.SiO2不溶于盐酸，其他金属氧化物均溶于盐酸，则滤渣A主要成分为SiO2，故A确；
B.“除锰”步骤中，H2O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2，将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式分别为H2O2+Mn2++H2O=MnO(OH)2+2H+、H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故B正确；
C.加入的ZnO与H+反应，水解平衡Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+右移，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去，故C错误；
D.化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10−5mol⋅L−1时，沉淀就达完全，当c(Fe3+)=10−5mol⋅L−1时，c(OH−)=3Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3+)=310−3810−5molL=10−11mol/L，则c(H+)=Kwc(OH−)=10−1410−11mol/L=10−3mol/L，pH=−lgc(H+)=3，因此，当c(Fe3+)3；由于溶液中c(Zn2+)=1.2mol⋅L−1，当Zn2+开始生成Zn(OH)2沉淀时，溶液中的c2(OH−)=Ksp[Zn(OH)2]c(Zn2+)=1.2×10−171.2(mol/L)2=10−17 (mol/L)2，因此c(OH−)=10−17mol/L=10−8.5mol/L，故c(H+)=Kwc(OH−)=10−1410−8.5mol/L=10−5.5mol/L，因此当Zn2+开始生成Zn(OH)2沉淀时，pH=5.5；为使Zn2+不沉淀，应该控制pHc(NH4+)>c(OH−)>c(Cl−)>c(H+)，故D正确；
故选：D。
A.滴定前氨水中c(H+)=10−11mol⋅L−1，利用水的离子积常数可得c(OH−)=10−1410−11mol⋅L−1=10−3mol⋅L−1，一水合氨的电离平衡常数K=c(OH−)⋅c(NH4+)c(NH3⋅H2O)=10−3×10−30.1−10−3≈10−5；
B.在b点时，溶质为氨水和氯化铵，氨水的电离程度大于氯化铵的水解程度，溶液为碱性，对水的电离平衡起到抑制作用；在c点时，溶质为氨水和氯化铵，氨水的电离程度等于氯化铵的水解程度，溶液为中性，对水的电离平衡无影响；在d点时，溶质为氯化铵，氯化铵发生水解，溶液为酸性，对水的电离平衡起到促进作用；
C.c(NH4+)⋅c(OH−)c(NH3⋅H2O)=Kb，温度不变，电离平衡常数不变；
D.当NH3⋅H2O较多，滴入的HCl较少时，生成少量NH4Cl，溶液中NH3⋅H2O浓度远大于NH4Cl浓度。
本题考查电离平衡常数计算、溶液离子浓度的大小比较以及计算等，题目难度中等，注意离子浓度大小比较中电荷守恒、质子恒等式、物料守恒等量关系式的利用，试题有利于提高学生的分析能力及综合应用能力。

16.【答案】C 
【解析】解：A.根据图像可知，升高温度，NO的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，ΔH