河南省实验中学2023-2024学年高二上学期开学考试化学试题（解析版）

这是一份河南省实验中学2023-2024学年高二上学期开学考试化学试题（解析版），共17页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将自己的姓名，考试结束后，将答题卡交回，1ml•L-1的醋酸溶液和0等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名.准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题；本题共16小题，每小题3分，共48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. 下列说法正确的是
A. FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同
B. 使用催化剂能够降低化学反应的反应热（△H）
C. Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
D. 金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度无关
【答案】C
【解析】
【详解】A. 不同的催化剂的催化效果不一定相同，所以同等条件下二者对H2O2分解速率的改变不一定相同，故A错误；
B．催化剂能降低反应的活化能从而改变反应速率，但不改变反应物和生成物，不能改变反应的反应热，故B错误；
C．该反应为固体与液态反应生成气体，该反应为熵增反应，由反应时钠熔化成小球知反应放热，结合△G=△H-T△S C
C. B点溶液加适里水稀释，溶液中所有离子浓度均减小
D. 由A点数据可知，H2FeO4的第一步电离平衡常数Ka1=4.15×l0-4
【答案】D
【解析】
【详解】A. HFeO4-在水中既能电离又能水解，其电离使溶液显酸性，其水解使溶液显碱性，由图象可知，物质的量分数最大时pH约为5，所以电离程度大于水解程度，A不正确；B. B点pH约为3，溶液显酸性，溶液的酸性是由高铁酸和高铁酸氢根的电离决定的，而C点的pH约为7，是由高铁酸氢根的电离和高铁酸根的水解共同决定的，酸的电离对水的电离有抑制作用，酸性越强，抑制作用越大，而酸根水解会促进水的电离 ，溶液的pH越大，则对水的电离的促进作用就越大，所以B、C两点对应溶液中水的电离程度：B < C，所以B不正确；C. B点溶液加适里水稀释，溶液中所有离子浓度均减小肯定是不正确的，因为在一定温度下，水的离子积是定值，所以不可能均减小，C不正确；D. 由A点数据可知，A点对应的溶液中pH=4，HFeO4-的物质的量分数为80.6%,则H2FeO4的物质的量分数为19.4%，所以两者的物质的量之比为 = 4.15，c(H+)=10-4ml/L,H2FeO4的第一步电离平衡常数Ka1= = 4.15×l0-4,D正确。
14. 在一定温度下，将气体X和Y各1.6ml充入10L恒容密闭容器中，发生如下反应：
X（g）+ Y（g）2Z（g）,在反应过程中，X的物质的量与时间的关系如下表所示：
下列说法不正确的是
A. 4～6min时间段内Z的平均反应速率为2.5×10-3ml/(L·min)
B. 此温度下该反应的平衡常数K=1.44
C. 达平衡后，升高温度， 减小，则正反应
D. 若保持其他条件不变，再充入1.6ml Z，达新平衡后Z的体积分数不变
【答案】C
【解析】
【详解】A项，根据图表数据结合反应速率概念计算，v（X）===0.00125ml/（L∙min），根据化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比，可得v（Z）=2v（X）=2×0.00125ml/（L∙min）=0.0025ml/L，故A项正确；B项，根据化学平衡三段式列式计算：
X（g）+Y（g） 2Z
起始量（ml/L） 0.16 0.16 0
变化量（ml/L） 006 0.06 0.12
平衡量（ml/L） 0.1 0.1 0.12
平衡常数= = =1.44，故B项正确；C项，由已知可得，升高温度平衡逆向进行，所以正反应为放热反应，△H＜0，故C项错误； D项，反应前后气体体积不变，加入Z相当于增大体系压强，对平衡移动不影响，Z的体积分数不变，故D项正确。综上所述，符合题意的选项为C。
点睛：本题考查了化学平衡影响因素的分析判断、平衡常数的计算应用，掌握化学平衡和化学反应速率的基础知识，运用化学平衡三段式列式计算是解题关键，注意对化学平衡影响因素的理解运用，题目难度中等。
15. 科研工作者通过计算机模拟和数学计算，设计出两条在含结构的化合物中插入CO的反应路径，其相对能量变化如图所示，下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应
B. 路径Ⅱ中的最大能垒(活化能)为
C. 反应过程中Pt的成键数目发生了改变
D. 图中M与N互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，反应物M的总能量高于生成物N的总能量，故A正确；
B．路径Ⅱ中的最大活化能为，故B错误；
C．由图可知，反应物M中Pt成键数目和生成物N中Pt的成键数目不同，说明反应过程中Pt的成键数目会发生变化，故C正确；
D．由图可知，反应物M和生成物N的分子式相同，结构不同，两者互为同分异构体，故D正确；
故选B。
16. 在25℃时，相同物质的量浓度下列溶液中，水的电离程度由大到小排列顺序正确的是
①KNO3 ②NaOH ③HCl ④NH4Cl
A. ①>②=③>④B. ④>①>③=②C. ④>②=③>①D. ④>③>②>①
【答案】B
【解析】
【分析】④NH4Cl水解促进水的电离；①KNO3对水的电离无影响；②NaOH是强碱、③HCl是强酸，均抑制水的电离。
【详解】④NH4Cl水解促进水的电离；①KNO3对水的电离无影响；②NaOH是强碱、③HCl是强酸，均抑制水的电离，且相同物质的量浓度的两溶液中，氢氧根离子和氢离子浓度对应相等，故对水的电离的抑制程度相同，因此水的电离程度从大到小排列顺序正确的是④>①>③=②，
答案选B。
【点睛】本题考查水的电离平衡的影响因素，明确盐类的水解可促进水的电离、盐的电离使溶液呈酸性或碱性时抑制水的电离。
二、填空题：52分
17. 钯催化剂(主要成分为Pd、α－Al2O3、活性炭，还含少量铁、铜等)在使用过程中，Pd易被氧化为难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂中回收海绵钯的工艺流程如图所示。
已知：“沉钯”过程中钯元素主要发生如下转化：H2PdCl4(aq)[Pd(NH3)4]Cl2(aq)[Pd(NH3)2]Cl2(s)。
回答下列问题：
（1）“焙烧”的目的是_____；“还原I”加入甲酸的作用是_____；“酸浸”过程中Pd转化为PdCl的离子方程式为_____。
（2）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为2RCl+PdClR2PdCl4+2Cl-，“离子洗脱交换”流出液中的阳离子有H+、Fe3+、_____(填离子符号)，试剂X的化学式为____。
（3）“沉钯”过程中，由[Pd(NH3)4]Cl2溶液得到[Pd(NH3)2]Cl2沉淀时，需调节溶液pH小于2，其原因是____(用平衡移动原理解释)；“还原II”产物无污染，发生反应的化学方程式为____。
（4）该工艺流程中可循环利用的物质有____。
【答案】（1） ①. 将活性炭转化为气体除去 ②. 将PdO还原为Pd ③. Pd＋H2O2＋4Cl－＋2H＋＝PdCl＋2H2O
（2） ①. Cu2＋ ②. HCl
（3） ①. [Pd(NH3)4]Cl2(aq)[Pd(NH3)2]Cl2(s)＋2NH3(aq)，pH小于2时，H＋和NH3反应，使平衡正向移动，有利于生成[Pd(NH3)2]Cl2 ②. 2[Pd(NH3)2]Cl2＋N2H4·H2O＝2Pd＋N2↑＋4NH4Cl＋H2O
（4）RCl、HCl
【解析】
【分析】废钯催化剂中含有PdO、α−Al2O3，还含少量铁、铜等，现制取海绵钯,需去除α−Al2O3、铁、铜等杂质，并将钯进行一系列的转换。“焙烧”的目的是将活性炭转化为气体除去，加甲酸将PdO还原为Pd，加入盐酸、过氧化氢酸浸除去不溶性的α−Al2O3，“酸浸”过程中Pd转化为PdCl，通过“离子交换”得到R2PdCl4，再“洗脱”得到PdCl，通入氨气沉钯，再用N2H4∙H2O还原Pd(NH3)2Cl2得到海绵钯，据此分析。
【小问1详解】
“焙烧”的目的是将活性炭转化为气体除去；“还原I”加入甲酸的作用是将PdO还原为Pd；“酸浸”过程中H2O2是氧化剂，Pd转化为PdCl，离子方程式为Pd＋H2O2＋4Cl－＋2H＋＝PdCl＋2H2O；
【小问2详解】
因为用盐酸和H2O2进行“酸浸”后，只得到难溶物α−Al2O3，所以浸出液中应含有Fe3+、Cu2+，从而得出“离子交换”流出液中阳离子有H、Fe3+、Cu2+；根据2RCl+PdClR2PdCl4+2Cl-，可知加入盐酸使平衡逆向移动得到PdCl；
【小问3详解】
“沉钯”过程中钯元素主要发生如下转化：H2PdCl4(aq)[Pd(NH3)4]Cl2(aq)[Pd(NH3)2]Cl2(s) ，加入盐酸后得到Pd(NH3)2Cl2沉淀，从而得出加入盐酸的作用是加入盐酸与氨反应，使平衡正向进行，生成Pd(NH3)2Cl2，故答案为[Pd(NH3)4]Cl2(aq)[Pd(NH3)2]Cl2(s)＋2NH3(aq)，pH小于2时，H＋和NH3反应，使平衡正向移动，有利于生成[Pd(NH3)2]Cl2；“还原II”产物无污染，生成氮气和水，发生反应的化学方程式为2[Pd(NH3)2]Cl2＋N2H4·H2O＝2Pd＋N2↑＋4NH4Cl＋H2O；
【小问4详解】
根据“离子交换”和“洗脱”的过程可知该工艺流程中可循环利用的物质有RCl、HCl。
18. 酸性KMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响化学反应速率的因素。
Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000ml·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸溶液。
（1）在酸性条件下能够发生如下反应，请配平该反应离子方程式：____。
________MnO+________ H2C2O4+________H+=________Mn2+________CO2↑+________H2O
（2）取25.00mL待测草酸溶液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸，用0.1000ml·L-1酸性高锰酸钾溶液滴定，消耗KMnO4溶液20.00mL。
①滴定过程中操作滴定管的图示正确的是____。
A. B. C.
②滴定到达终点的判断标志是____。
③下列操作可能造成测得草酸溶液浓度偏高的是____。
A.滴定终点读数时俯视 B.滴定前有气泡，滴定后气泡消失
C.没有润洗锥形瓶 D.滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁
④该草酸溶液的物质的量浓度为____(保留四位有效数字)。
（3）Ⅱ.如图是验证牺牲阳极的阴极保护法实验装置。在实验过程中可以看到电压表指针有偏移，Fe片上有气泡产生，如何证明Fe电极被保护，不发生反应的实验操作____。
(已知Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀)
【答案】（1）2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
（2） ①. A ②. 最后一滴标准液滴入，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不复原 ③. B ④. 0.2000ml/L
（3）取少量Fe电极区溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，无明显变化
【解析】
【小问1详解】
高锰酸钾具有强氧化性，草酸具有还原性，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，两者在酸性条件下发生氧化还原反应的离子方程式为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
【小问2详解】
①根据滴定管的使用规则，滴定时，左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出和停止，因此答案选A。
②高锰酸钾溶液为紫红色，本身可作指示剂，因此滴定到达终点的标志是：最后一滴标准液滴入，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不复原。
③A．滴定终点读数时俯视，会造成标准液体积偏小，测得的草酸溶液浓度偏低，A错误；
B．滴定前有气泡，滴定后气泡消失，消耗标准液的体积偏大，测得的草酸溶液浓度偏高，B正确；
C．没有润洗锥形瓶，对待测液和标准液中溶质的物质的量均无影响，对测得的草酸溶液浓度无影响，C错误；
D．滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁，对待测液和标准液中溶质的物质的量均无影响，对测得的草酸溶液浓度无影响，D错误；
答案选B
④依据反应离子方程式可得关系式：2MnO~5H2C2O4，则有c(H2C2O4)==0.2000ml/L。
【小问3详解】
若要证明电极被保护，只需证明无亚铁离子生成即可，因此具体实验操作为：取少量Fe电极区溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，无明显变化。
19. 某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度(ml·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1中，反应在10至20分钟时间内的平均速率为___________ml·L-1·min-1。
（2）在实验2中，A的初始浓度c2=___________ml·L-1。
（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3___________v1，且c3___________1.0ml·L-1.(填“>”“=”或“ ②. >
（4） ①. 吸热 ②. 由实验1至实验4升高温度，平衡右移，加热平衡向吸热反应方向移动
【解析】
【分析】
【小问1详解】
在实验1中，反应在10至20min时间内的平均速率为v==0.013ml·L-1·min-1。
【小问2详解】
反应经20minA的浓度不再改变，说明达到平衡，较其他实验达到平衡时间最短，故使用了合适的催化剂，起始浓度c2=1.0ml·L-1。
【小问3详解】
在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为v=0.013ml·L-1·min-1，在实验3中，反应在10至20min时间内平均速率为v==0.017ml·L-1·min-1，故v3>v1，实验1的起始浓度为1.0ml·L-1，由平衡时浓度可知，实验3的起始浓度大于1.0ml·L-1。
【小问4详解】
比较实验4和实验1可知，平衡时实验4反应物A的浓度小，由实验1至实验4升高温度，平衡右移，升高温度平衡向吸热反应方向移动。
20. Ⅰ．已知下列热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/ml
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-241.8 kJ/ml
③C(s)+ O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ/ml
④C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/ml
回答下列问题：
（1）碳的燃烧热的热化学方程式为_______(填序号)。
（2）燃烧1 g H2 (g)生成液态水，放出的热量为_______。
Ⅱ．中和热是一类重要的反应热，也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ/ml。
（3）下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O的是_______(填序号)。
A．盐酸与氢氧化钠溶液
B．稀硫酸与氢氧化钡溶液
C．醋酸与氢氧化钠固体
D．硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
E．氢氧化镁溶于稀盐酸
（4）若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 ml H2O(l)，则反应放出的热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)57.3 kJ，原因是_______。
Ⅲ.已知：
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H1=-285.8 kJ/ml
②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H2=-2219.9 kJ/ml
（5）在25℃和101 kPa下，H2和C3H8的混合气体5 ml完全燃烧生成CO2和液态水，放出6264.25kJ的热量。该混合气体中H2和C3H8的体积之比为_______。
（6）已知 H2O(l)=H2O(g) △H3=+44.0kJ/ml。写出C3H8燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式：_______。
【答案】（1）④ （2）142.9 kJ
（3）AD （4） ①. 大于 ②. 氢氧化钠固体溶解放热
（5）1：1 （6）C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2043.9 kJ/ml
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是指在101 kPa时，1 ml纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，C的指定产物为CO2(g)，所以C的燃烧热的热化学方程式为④：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/ml；
【小问2详解】
根据热化学方程式①可知1 ml氢气(即2 g)氢气燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kJ，则燃烧1 g氢气生成液态水放出的热量为Q=；
【小问3详解】
A．HCl和NaOH均为强电解质，反应生成强电解质NaCl和水，可以用H++OH-=H2O表示，A符合题意；
B．稀硫酸和氢氧化钡反应时除了生成水还生成硫酸钡沉淀，不能用H++OH-=H2O表示，B不符合题意；
C．醋酸为弱酸，主要以电解质分子存在，应该写化学式，不能写成离子，不能用H++OH-=H2O表示，C不符合题意；
D．硫酸氢钠在水溶液中电离得到、H+和Na+，与氢氧化钠反应生成水和强电解质硫酸钠，可以用H++OH-=H2O表示，D符合题意；
E．氢氧化镁难溶于水，应该写化学式，不能写成离子形式，因此不能用H++OH-=H2O表示，E不符合题意；
综上所述可知合理选项是AD；
【小问4详解】
氢氧化钠固体溶于水时也会放热，所以稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 ml H2O(l)，反应放出的热量大于57.3 kJ；
【小问5详解】
设5 ml混合气体中H2的物质的量为x ml，C3H8的物质的量为y ml，则根据物质的量关系可得x+y=5 ml；根据反应放出热量关系可知285.8x+2219.9y=6264.25 kJ，解得x=2.5 ml，y=2.5 ml，根据V=n∙Vm可知：在25℃和101kPa下，气体的物质的量之比等于其体积之比，故混合气体中H2和C3H8的体积比为1：1；
【小问6详解】
已知：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H2=-2219.9 kJ/ml，H2O(l)=H2O(g) △H3=+44.0kJ/ml，由于C3H8(g)燃烧产生了4 ml水，则其变为气态水时吸收热量Q=4 ml×44.0 kJ/ml=176 kJ，故1 ml C3H8燃烧生成CO2和水蒸气放出热量Q=2219.9 kJ -176 kJ=12043.9 kJ，该反应的热化学方程式为：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H= -12043.9 kJ/ml。选项
现象
原因或结论
A
在H2O2中加入MnO2，能加速H2O2的分解速率
MnO2降低了反应所需的活化能
B
将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深
2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0，平衡向生成NO2方向移动
C
在密闭容器中有反应：A+xB(g)2C(g)达到平衡时测得c(A)为0.5 ml·L-1，恒温条件下将容器容积扩大到原来的两倍，测得c(A)为0.4 ml·L-1
A为非气体、x＝1
D
向5mL 0.005ml·L-1FeCl3溶液中加入5mL 0.015ml·L-1 KSCN溶液，溶液呈红色，再滴加几滴1ml·L-1 KSCN溶液，溶液颜色加深
增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
t/min
0
2
4
6
8
……
16
18
n(X)/ml
1.600
1.200
1.100
1.075
……
……
1.000
1.000
实验序号
0
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800℃
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20