河北省部分中学2022-2023学年高二上学期12月联考化学试题（Word版含答案）

这是一份河北省部分中学2022-2023学年高二上学期12月联考化学试题（Word版含答案），共16页。试卷主要包含了5Cu64Bi209，下列关于物质结构的说法正确的是，下列说法错误的是，下列有关原电池的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

本试卷满分100分，考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量：H1C12O16Cl35．5Cu64Bi209
一、选择题：本题分选择性必修2和选择性必修3两个模块，每个模块有3个小题，每小题3分，共9分。请考生任选一个模块作答。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
选择性必修2模块
1．科学家对物质结构坚持不懈的探索，促进了化学学科的发展，也使我们的物质文明越来越丰富。下列科学家与其成就相符的是（ ）
A．阿伏加德罗提出了原子的概念B．门捷列夫发现了元素周期律
C．法拉第提出了苯的六元环结构D．玻尔提出了原子的核式结构模型
2．下列关于物质结构的说法正确的是（ ）
A．氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成的，常温下能够导电
B．白磷分子为正四面体结构，分子相当稳定，不容易发生反应
C．金刚石与石墨结构、性质不同，互为同素异形体
D．14C与14N互为同位素
3．下列说法错误的是（ ）
A．科学家提出的假设都是有依据的，最终都能被实验证实
B．如图，C60的分子结构模型是微观结构模型
C．CH3CH2OH能与H2O形成氢键，所以CH3CH2OH能与H2O互溶
D．物质结构的研究对于保护生态环境、实现社会的可持续发展有重大意义
选择性必修3模块
1．有机化合物在生产、生活中有广泛应用。下列说法错误的是（ ）
A．有机物必含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物
B．用甲醇、乙醇代替汽油可完全解决化石燃料资源短缺的问题
C．我国古代的酿酒和制醋过程中均发生了氧化还原反应
D．牛胰岛素的成功合成标志着人类合成蛋白质时代的开始
2．3.0 g某有机物在氧气中充分燃烧，生成的二氧化碳和水蒸气的质量分别为4.4 g和1.8 g，下列结论正确的是（ ）
A．该有机物只含碳、氢两种元素
B．该有机物的分子式一定为CH2O
C．该有机物分子中C、H、O原子个数比为1：2：1
D．该有机物属于烃类，C、H原子个数比为1：2
3．为测定某有机物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱，则该有机物可能是（ ）
A．
B．(CH3)3CH
C．CH3CH2OH
D．CH3CH2CH2COOH
二、选择题：本题共6小题，每小题3分，共18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。
4．下列有关原电池的说法正确的是（ ）
A．原电池中电极是否作负极，只与金属的活泼性强弱有关
B．所有的氧化还原反应均可设计成原电池
C．镀锌铁制品的镀层破损后，形成原电池，铁的腐蚀速率更快
D．燃料电池能量转化率高，且对环境污染小或无污染
5．NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1 L 1 ml⋅L−1 NH4Cl溶液中含有的个数为NA
B．pH＝1的稀硫酸中含有H+的个数为0.1NA
C．电解精炼铜时在阴极得到64 g Cu，转移电子的个数为2NA
D．1 ml SO2与足量O2反应生成SO3的个数为NA
6．氰酸(HOCN)与异氰酸(HNCO)互为同分异构体，可发生异构化反应，反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．异氰酸的稳定性强于氰酸
B．异构化过程中碳氮之间的化学键发生了变化
C．氰酸的总键能小于异氰酸的总键能
D．升高温度，有利于异构化反应的正向进行
7．铁黄广泛用于建筑、涂料、橡胶、塑料等工业，工业上以硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如下，下列说法错误的是（ ）
A．“酸溶”工序适当加热可加快反应速率
B．“还原”工序中加入的试剂X最好用铁粉
C．若将“过滤Ⅰ”得到的溶液加热蒸干也能得到FeOOH
D．此工艺流程的副产物可作氮肥
8．将一定量的NH4ClO4固体置于一初始体积为1 L且充有稀有气体的体积可变密闭容器中，在T℃下，发生反应 ΔH＜0，一段时间后反应达到平衡，下列有关反应过程中的图像表示正确的是（ ）
A．B．C．D．
9．下列实验操作、现象及结论均正确的是（ ）
三、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。
10．下列各离子组在指定条件下一定能大量共存的是（ ）
A．某无色透明溶液中：Cu2+、Mg2+、Br−、
B．使甲基橙显红色的溶液中：Fe2+、、Cl−、
C．常温下，的溶液中：Na⁺、K−、Cl−、CH3COO−
D．常温下，c水(H⁺)＝10−12ml⋅L−1的溶液中：Ba2+、Al3+、F−、I−
11．一种染料敏化太阳能电池如图，其成本便宜且对环境无污染。敏化染料(S)吸附在TiO2纳米空心球表面。光照时：，，下列说法正确的是（ ）
A．该装置能将太阳能转化成电能
B．正极的电极反应式为
C．敏化染料还原过程为
D．该电池工作一段时间后需要补充电解质
12．C2H4是重要的化工原料，可利用乙烯制备乙醇：。向2 L恒容密闭容器中充入1 ml C2H4(g)和1 ml H2O(g)，测得C2H4(g)的平衡转化率与的关系如图所示，已知分压＝总压×气体物质的量分数，用气体分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(KP)，下列说法错误的是（ ）
A．该反应为放热反应
B．合适的催化剂能提高该反应的平衡转化率
C．若a点的压强为p kPa，则该温度下的
D．若反应从开始到b点用时5 min，则0～5 min内，v(C2H5OH)＝0.06 ml⋅L−1⋅min−1
13．常温下，向20 mL 0.2 ml⋅L−1二元弱酸H2A溶液中滴加0.2 ml⋅L−1 NaOH溶液，溶液中H2A、HA−、A2−
的分布分数[如A2−的分布分数：]随溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．曲线②代表HA−的分布分数随溶液pH的变化
B．常温下，A2−+H2O⇌HA−+OH−的平衡常数为10−5
C．当V[NaOH(aq)]＝40 mL时，c(OH−)−c(H⁺)＝c(HA−)+2c(H2A)
D．当V[NaOH(aq)]＝20 mL时，溶液中存在：c(Na⁺)＞c(HA−)＞c(H⁺)＞c(OH−)
四、非选择题：本题共4小题，共57分。
14．(14分)现有下列物质：Ⅰ．苛性钾溶液 Ⅱ．NH3·H2O Ⅲ．H2SO3 Ⅳ．H2SO4 Ⅴ．碘水 Ⅵ．KHSO4
Ⅶ．氯化钡
（1）上述物质中属于强电解质的有______（填标号，下同），属于弱电解质的有______（填标号）。
（2）为得到浓度较大的Ⅴ，实验室在配制Ⅴ时，常加入KI，该过程存在如下平衡：。若向Ⅴ中加入一定量的四氯化碳，该反应的平衡将______（填“正向移动”或“逆向移动”）。
（3）常温下，将V1LpH＝13的Ⅰ与V2L0.01 ml⋅L−1 Ⅳ溶液混合，所得溶液的pH＝12，忽略溶液混合时体积的变化，则V1：V2＝______。
（4）用0.1000 ml⋅L−1的Ⅰ滴定未知浓度的Ⅵ溶液。
①盛装Ⅵ溶液的滴定管为______（填“a”或“b”）。
②若用酚酞作指示剂，到达滴定终点时的现象为______。
③平行滴定三次所得的实验数据如下表：
Ⅵ溶液的浓度为______ml⋅L−1。
④下列操作使测定结果偏大的是______（填标号）。
A．锥形瓶用待测液润洗
B．滴定前滴定管无气泡，滴定后有气泡
C．到达滴定终点时仰视读数
15．(14分)一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质，工作原理示意图如图1，电池总反应为。请回答下列问题。
（1）放电时负极为______（填“锌膜”或“MnO2膜”），正极质量______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）充电时，向______（填“锌膜”或“MnO2膜”）移动。
（3）以该电池为电源电解如图2所示的饱和食盐水。
①若MnO2膜连接N极，锌膜连接M极，工作一段时间，图2中右侧的现象为______，N极的电极反应为______。
②若MnO2膜连接M极，锌膜连接N极，工作一段时间，图2中右侧的现象为______，当电路中通过0.2 ml电子时，两极共收集到标准状况下______L气体。
16．(14分)某工厂采用联合焙烧法以辉铋矿（主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质）与软锰矿（主要成分为MnO2）为原料制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：
已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，Bi2S3、FeS2转变为Bi2O3、Fe2O3；
②金属活动性：Fe＞(H)＞Bi＞Cu；
③常温下，相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下：
回答下列问题：
（1）写出“联合焙烧”时MnO2和Bi2S3反应生成MnSO4的化学方程式：。
（2）Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，同时产生一种气体产物，若用过量的NaOH溶液吸收该气体，则所得溶液的溶质为______。
（3）“酸浸”时Mn2O3转化为MnCl2，则生成的气体A为______（填化学式）。
（4）“转化”时加入金属Bi的目的是____________（用离子方程式表示）。
（5）若沉淀完全时溶液中的金属离子浓度为10−5 ml⋅L−1，则由表中数据计算可得：Ksp[Fe(OH)3]＝______。
（6）水解生成BiOCl的离子方程式为____________。
（7）若取10 kg铋含量为79.42%的辉铋矿，经过上述流程（铋元素在整个流程中损失率为5%），某同学经计算可制得BiOCl固体的质量约为9.40 kg，该同学的计算结果（填“正确”或“不正确”），理由是____________。
17．(15分)利用水煤气（主要成分是CO和H2及少量的CO2）合成甲烷，既可以有效解决当前面临的能源危机，又能推动煤化工的绿色发展。该过程涉及的反应有：
① ΔH1＝+41.2 kJ⋅ml−1
② ΔH2＝+35.6 kJ⋅ml−1
③ ΔH3＝−241.8 kJ⋅ml−1
（1）反应④ ΔH4＝______kJ⋅ml−1，该反应在（填标号）自发进行。
a．高温下b．低温下c．任何温度下均可以d．任何温度下均不能
（2）在某催化剂作用下仅发生反应，测得相同反应时间内，不同温度下甲烷产率的变化曲线如图所示：
①甲烷产率在220℃时达到最大值，请简述其原因：________________________________________________。
②下列表述能说明该反应达到平衡状态的是______（填标号）。
a．恒容恒温容器中，混合气体的密度不再发生变化
b．绝热恒容容器中，温度不再发生变化
c．恒温恒压容器中，气体的平均摩尔质量不再变化
d．2v正(CO)＝v逆(CH4)
（3）科技工作者还实现了将CO2转化成CH4，某温度下，在容器体积恒定为1.0 L、CO2和H2初始投料量分别为1 ml和4 ml的条件下，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ：
Ⅰ．
Ⅱ．
当CH4和CO在含碳的三种物质（CO2、CO、CH4）中体积分数均为40%时，反应达到平衡状态，则CO2的平衡转化率为______%，该温度下反应Ⅰ的平衡常数K＝______。
（4）660 K时，恒容密闭容器中发生反应，其速率方程为，k为该反应的速率常数，CO、H2的初始浓度c(CO)、c(H2)，以及初始速率v正如表所示：
①m＝______，n＝______。
②若CO、H2的初始浓度均为0.3 ml⋅L−1，则生成CH4的初始速率为______。
河北省部分中学2022-2023学年高二上学期12月联考
化学参考答案
选择性必修2模块
1．B【解析】阿伏加德罗提出了分子的概念，A项不符合题意；凯库勒提出了苯的六元环结构，C项不符合题意；卢瑟福提出了原子的核式结构模型，D项不符合题意。
2．C【解析】氯化钠晶体中的钠离子和氯离子在常温下是不能自由移动的，不能导电，A项错误；白磷不稳定，在空气中易自燃，B项错误；14C与14N是不同种元素的原子，不互为同位素，D项错误。
3．A【解析】科学家提出的假设并不一定就是完全正确的，如凯库勒提出的苯分子结构曾经被认为能够解释苯分子的性质及其不饱和度问题，但是后来通过实验发现关于苯分子中存在碳碳双键的说法是错误的，A项错误。
选择性必修3模块
1．B【解析】甲醇和乙醇做燃料只能在一定程度上缓解石油资源短缺的问题，B项错误。
2．C【解析】由题意可知，该有机物中含有碳元素的质量为1.2 g，氢元素的质量为0.2 g，有机物的质量为3.0 g，则该有机物中含有1.6 g氧元素，分子中C、H、O原子个数比为1：2：1，由于该有机物的相对分子质量未知，不能确定其分子式。综上所述，C项正确。
3．A【解析】由核磁共振氢谱可知，该有机物中有两种位置的氢原子，比值为3：2，A项符合题意；(CH3)3CH的核磁共振氢谱有两组峰，峰面积之比为9：1，B项不符合题意；CH3CH2OH的核磁共振氢谱有三组峰，C项不符合题意；CH3CH2CH2COOH的核磁共振氢谱有四组峰，D项不符合题意。
4．D【解析】原电池中电极是否作负极，除与金属的活泼性强弱有关以外，与电解质溶液的浓度、酸碱性等也有一定的关系，如Mg-Al与NaOH溶液构成的原电池，Al作负极，A项错误；吸热的氧化还原反应不能设计成原电池，B项错误；镀锌铁制品的镀层破损后，锌比铁的活泼性强，形成原电池后，锌作负极，仍能保护铁，C项错误。
5．C【解析】NH+会发生水解，1 L 1 ml⋅L−1的NH4Cl溶液中含有的个数小于NA，A项错误；未给出溶液的体积，无法计算稀硫酸中含有H⁺的个数，B项错误；SO2与O2的反应是可逆反应，1 ml SO2不能完全转化成SO3，D项错误。
6．D【解析】异构化反应为放热反应，升高温度不利于其正向进行，D项错误。
7．C【解析】H2SO4是难挥发性酸，蒸干FeSO4溶液得不到FeOOH，C项错误。
8．C【解析】逆反应速率应从0开始，且NH4ClO4为固体，不能表示正反应速率，A项错误；容器体积可变，反应过程中，压强不随时间变化而变化，B项错误；反应过程中，产物的质量与物质的量均按一定比例增加，其平均摩尔质量不随时间变化而变化，D项错误。
9．B【解析】将颗粒、大小相同的锌分别投入等体积、等pH的HA溶液和盐酸中，HA溶液中产生气泡的速率比盐酸快，说明HA是弱酸，等浓度、等体积时溶液的酸性：HA＜盐酸，A项不符合题意；AgNO3溶液过量，溶液中出现黄色沉淀，不能比较AgI与AgCl溶度积的大小，C项不符合题意；水解是微弱的，不会产生大量气泡，D项不符合题意。
10．C【解析】无色溶液中Cu2+不能大量存在，A项不符合题意；酸性溶液中，Fe2+与会发生氧化还原反应，B项不符合题意；常温下，c水(H⁺)＝10−12ml⋅L−1的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，呈酸性时，F−不能大量存在，呈碱性时，Al3+不能大量存在，D项不符合题意。
11．AB【解析】由光照时：，可知，太阳能转化成电能，A项正确；N极，得到电子，为正极，电极反应为，B项正确；敏化染料还原过程为，C项错误；I与可互相转化，循环往复，不需要补充，D项错误。
12．BD【解析】由图像中C2H4(g)的平衡转化率随的变化趋势可以看出，越大，C2H4(g)的平衡转化率越大，但是越大，T越小，故该反应为放热反应，A项正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的限度，B项错误；a点时，C2H4(g)的平衡转化率为20%，根据反应关系列出三段式：
C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)的分压分别为、、，，С项正确；若反应从开始到b点用时5 min，则0～5 min内，，D项错误。
13．AC【解析】随着NaOH溶液的加入，H2A、HA−、A2−的浓度变化趋势分别为c(H2A)逐渐减小，c(HA−)先增大后减小，c(A2−)逐渐增大，曲线②代表HA−的分布分数随溶液pH的变化，A项正确；由图中信息可知，
Ka1＝10−5，Ka2＝10−10，常温下，的平衡常数，B项错误；当V[NaOH(aq)]＝40 mL时，溶液中溶质为Na2A，根据电荷守恒和物料守恒可得质子守恒式c(OH−)＝c(H⁺)+c(HA−)+2c(H2A)，移项可得c(OH−)−c(H⁺)＝c(HA−)+2c(H2A)，C项正确；当V[NaOH(aq)]＝20 mL时，溶液中溶质为NaHA，HA−的水解常数，HA−的水解程度大于其电离程度，溶液中的离子浓度大小关系为c(Na⁺)＞c(HA−)＞c(OH−)＞c(H⁺)，D项错误。
14．（1）Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ（对1个或2个给1分，全对给2分）；Ⅱ、Ⅲ（2分）
（2）逆向移动（1分）
（3）1：3（2分）
（4）①a（1分）
②当滴入最后半滴（或一滴）KOH溶液时，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不恢复原色（2分）
③0.08（2分）
④AC（2分）
【解析】（3）由题意知：(0.1V1－0.02V2)÷(V1+V2)＝0.01，解得V1：V2＝1：3。
（4）③，依次将滴定数据代入，得，同理可得：c2(KHSO3)＝0.07992 ml·L−1，c3(KHSO4)＝0.08 ml·L−1，则。
15．（1）锌膜（2分）；增大（2分）
（2）MnO2膜（2分）
（3）①产生黄绿色气体，气球b膨胀（2分）；（2分）
②产生无色气体，电极附近溶液变红，气球b膨胀（2分）；4.48（2分）
【解析】（1）根据电池总反应的化合价变化可知，放电时锌膜为负极，MnO2膜为正极。
（2）充电时，阴离子移向电解池的阳极，即原电池的正极。
（3）②若MnO2膜连接M极，锌膜连接N极，则M极为阳极，电极反应为，N为阴极，电极反应为。电路中通过0.2 ml e−时，两极均产生0.1 ml气体，标准状况下的总体积为4.48 L。
16．（1）（2分）
（2）Na2SO3、NaOH（2分）
（3）Cl2（1分）
（4）（2分）
（5）10−37.7（2分）
（6）（2分）
（7）不正确（1分）；转化工序中加入了金属Bi，最终所得BiOCl会大于9.40 kg（2分）
【解析】（7）10 kg铋含量为79.42%的辉铋矿，在整个流程中损失率为5%，若不考虑“转化”工序中加入的金属Bi，可制得BiOCl固体的物质的量为，质量为。但实质上，“转化”工序中加入了金属Bi，故该计算结果错误。
17．（1）－247.4（2分）；b（1分）
（2）①低于220℃时反应还未达到平衡，随温度升高反应速率增大，CH4产率增大，220℃时反应达到平衡状态；该反应放热，高于220℃时，升温平衡左移，CH4产率下降，所以甲烷产率在220℃时达到最大值（或其他合理答案，2分）②bc（2分）
（3）80（2分）；0.18（2分）
（4）①1（1分）；2（1分）②8.1 ml⋅L−1⋅min−1（2分）
【解析】（1）反应④＝②＋③－①，ΔH4＝ΔH2＋ΔH3－ΔH1＝(＋35.6－241.8－41.2) kJ·ml−1＝－247.4 kJ⋅ml−1。
反应④的ΔS＜0，依据ΔH－TΔS＜0可知，在低温下有利于反应自发进行。
（3）依题意可知，当CH4和CO在含碳的三种物质（CO2、CO、CH4）中体积分数均为40%时，即CH4和CO的物质的量均为0.4 ml，CO2的物质的量为0.2 ml，根据反应关系列出三段式：
平衡时c(CO2)＝0.2 ml⋅L−1，c(H2)＝2 ml⋅L−1，c(CH4)＝0.4 ml⋅L−1，c(H2O)＝1.2 ml·L−1，则CO2的平衡转化率为80%。该温度下反应Ⅰ的平衡常数。
（4）将各编号数据代入速率方程可得，v1＝k正0.1m⋅0.1n＝0.3，v2＝k正0.1m⋅0.2n＝1.2，③v3＝k正0.2m⋅0.2n＝2.4，得，m＝1，得，n＝2，所以v正＝k正c(CO)⋅c2(H2)，代入任一组数据可得k正＝300 ml−2⋅L2⋅min−1，若CO、H2的初始浓度均为0.3 ml·L−1，v正＝k正c (CO)⋅c2(H2)＝300 ml−2⋅L2⋅min−1×0.3 ml⋅L−1×(0.3 ml·L−1)2＝8.1 ml⋅L−1⋅min−1。选项
实验操作
现象
结论
A
将颗粒、大小相同的锌分别投入等体积、等pH的HA溶液和盐酸中
HA溶液中产生气泡的速率比盐酸快
等浓度、等体积时溶液的酸性：HA＞盐酸
B
常温下，将pH计置于0.1ml·L−1醋酸溶液中
pH计读数为2.9
醋酸是弱酸
C
将3 mL 0.1 ml·L−1 AgNO3溶液加入盛有2 mL浓度均为0.1 ml·L−1的NaCl和NaI混合溶液的试管中
混合溶液中出现黄色沉淀
Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)
D
常温下，将滴有几滴酚酞试液的饱和碳酸钠溶液加热到50℃
溶液颜色加深，并产生大量气泡
的水解平衡正向移动
实验次数
Ⅰ的体积/mL
Ⅵ溶液的体积/mL
1
20.02
25.00
2
19.98
25.00
3
20.00
25.00
离子
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2+
6.3
8.3
Fe³+
1.6
3.1
Mn2+
8.1
10.1
编号
c(CO)/(ml·L−1)
c(H2)/(ml·L−1)
v正/(ml·L−1·min−1)
1
0.1
0.1
0.3
2
0.1
0.2
1.2
3
0.2
0.2
2.4
起始物质的量/ml
1
1
转化物质的量/ml
0.2
0.2
0.2
平衡物质的量/ml
0.8
0.8
0.2
Ⅰ．
起始物质的量/ml
1
4
转化物质的量/ml
0.4
1.6
0.4
0.8
平衡物质的量/ml
0.4
0.8
Ⅱ．
起始物质的量/ml
0.4
0.4
0.4
0.4
转化物质的量/ml
0.2
2
0.4
1.2