江苏省启东市2023-2024学年高二上学期期中质量监测化学试题含答案

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注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。
2.答题前，请务必将自己的姓名、学校、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡上规定的位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16S32K39C59I127
一、单项选择题：共13题。每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法中不正确的是
A. 寻找合适的催化剂可以提高合成氨工业中原料的平衡转化率
B. 调整能源结构、减少化石燃料消耗有助于实现碳中和目标
C. 海上石油钢铁钻井平台与直流电源的负极相连可防止钢铁腐蚀
D. 用适宜催化剂使汽车尾气中与更快地转化为与
【答案】A
【解析】
【详解】A．催化剂可以提高反应速率，但不改变转化率，A错误；
B．调整能源结构、减少化石燃料消耗可以减少碳的排放，有助于实现碳中和目标，B正确；
C．钢铁中含有碳，在海水中形成原电池，铁失去电子做负极，将钢铁直流电源的负极相连，铁做阴极，电源向铁上输出电子，使铁不会失去电子，避免钢铁腐蚀，C正确；
D．催化剂可以加快反应速率，用适宜催化剂使汽车尾气中CO与NO更快地转化为CO2与N2，D正确；
故答案为：A。
2. 反应应用于侯氏制碱。下列说法正确的是
A. 的电子式为：
B. 中含有离子键和共价键
C. 易液化是由于与分子之间存在氢键
D. 的电离方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A．碳原子最外层有4个电子，要达到稳定结构要形成四对共用电子对，电子式为，而题中给出的电子式中碳原子只有两对共用电子对，选项A错误；
B．由铵根离子和氯离子构成，含有离子键，铵根离子中N原子与H原子形成共价键，选项B正确；
C．NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键，而不是NH3与H2O分子之间作用，选项C错误；
D．是强电解质，完全电离出钠离子和碳酸氢根离子，电离方程式为，选项D错误；
答案选B。
3. 测试工程师对金属材料中C、H、O、N、S的含量等进行定性和定量分析，用于确定金属材料的等级。下列说法正确的是
A. 酸性强弱：B. 沸点高低：
C半径大小：D. 电离能大小：
【答案】D
【解析】
【详解】A．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，N的非金属性强于C，因此酸性：，故A错误；
B．水分子间有氢键，沸点较高，因此沸点：，故B错误；
C．O2-和N3-的核外电子排布相同，而N的核电荷数小，半径：，故C错误；
D．N的2p轨道有三个电子半充满，因此第一电离能，故D正确；
故选D。
4. 电解原理具有广泛的应用。下列装置不正确的是
A. 用装置甲制取和溶液B. 用装置乙在金属制品表面镀银
C. 用装置丙电解精炼粗铜D. 用装置丁制取
【答案】A
【解析】
【详解】A．电解饱和NaCl溶液，饱和NaCl溶液应从阳极进入，氯气在阳极产生，且应选用阳离子交换膜，A项错误；
B．在金属制品表面镀银，Ag作阳极，与电源正极相连，金属制品作阴极，与电源负极相连，B项正确；
C．粗铜精炼时，粗铜作阳极，与电源正极相连，精铜作阴极，与电源负极相连，C项正确；
D．制取金属钠，用惰性电极电解熔融的氯化钠，D项正确；
故选A。
5. 元素周期表中VA族元素及其化合物应用广泛。常用于制硝酸铵、硝酸钾等；是一元酸，可由制得，燃烧放出大量热量，其燃烧热为；砷化镓可用作半导体材料，其晶胞结构如图所示；铋(Bi)熔点为271.3℃，铋酸钠()不溶于水，有强氧化性，能与反应生成和。下列说法正确的是（ ）
A. 中O—N—O的夹角为120°B. 中P原子采用杂化
C. 砷化镓的化学式为D. 晶体铋属于共价晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A．中心原子N原子价层电子对数为：，无孤电子对，分子构型为平面三角形，所以中的夹角为120°，A正确；
B．中心原子P原子价层电子对数：，即杂化轨道数为4，属于sp3杂化，B错误；
C．根据砷化镓的晶胞结构图，采用均摊法计算，Ga个数为4，As个数为，化学式：GaAs，C错误；
D．晶体铋属于金属晶体，D错误；
故选A。
6. 元素周期表中VA族元素及其化合物应用广泛。HNO3常用于制硝酸铵、硝酸钾等；H3PO2是一元酸，可由PH3制得，PH3(g)燃烧放出大量热，其燃烧热为；砷化镓可用作半导体材料，其晶胞结构如图所示；铋(Bi)熔点为271.3℃，铋酸钠(NaBiO3)不溶于水，有强氧化性，能与Mn2+反应生成和Bi3+。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. 液氨具有还原性，可用作制冷剂
B. P2O5能与碱反应，可用作干燥剂
C. 铋熔点低，可制成合金用作电器保险丝
D. 砷化镓硬度大，可用作半导体材料
【答案】C
【解析】
【详解】A．液氨气化时吸热，可用作制冷剂，而与还原性无关，A不符合题意；
B．干燥剂的作用是吸水，P2O5能与水反应，可用作干燥剂，B不符合题意；
C．电路中安置保险丝，在电流异常升高到一定的高度和热度时，自身熔断切断电流，保护电路安全运行，铋熔点低，可制成合金用作电器保险丝，C符合题意；
D．砷化镓硬度大，可制成轴承、齿轮等，而用作半导体材料，应具有导电性，D不符合题意；
故选C。
7. 是一元酸，可由制得，燃烧放出大量热量，其燃烧热为；铋()熔点为271.3℃，铋酸钠()不溶于水，有强氧化性，能与反应生成和。下列方程式书写正确的是
A. 过量的铁粉溶于稀硝酸：
B. 与足量溶液反应：
C. 的燃烧：
D. 铋酸钠氧化的反应：
【答案】D
【解析】
【详解】A．过量铁粉参加反应，此时溶液中铁的存在形式应为二价铁盐，离子方程式为：，A错误；
B．是一元酸，与足量溶液反应只能生成，与足量溶液反应为：，B错误；
C．燃烧放出大量热量，其燃烧热为，而C选项对应热化学方程式焓变为燃烧热的两倍，故为：，C错误；
D．由题意铋酸钠()不溶于水，有强氧化性，能与反应生成和：，D正确；
故选D。
8. 下列有关反应说法正确的是
A. 该反应的
B. 其他条件相同，加压或使用催化剂都能增大的生成速率
C. 增大压强，该反应平衡正向移动，平衡常数增大
D. 在恒容密闭容器中充入，在上述条件下充分反应，共吸收热量
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应后气体分子数减少，，A错误；
B．催化剂可以加快反应速率，加压可加快反应速率，B正确；
C．增大压强，该反应平衡正向移动，温度不变，平衡常数不变，C错误；
D．该反应为可逆反应，不能完全进行，充入，在上述条件下充分反应，吸收小于热量，D错误；
答案选B。
9. 羰基硫()是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。保持温度不变，向恒容密闭容器中充入和，发生反应：。反应分钟时达到平衡，此时为。下列说法正确的是
A. 分钟内，该反应的化学反应速率
B. 容器内压强不再改变时，说明该反应达到平衡状态
C. 若温度升高，逆反应速率增大，说明该反应放热反应
D. 相同温度下，起始时向容器中充入、、和，反应达到平衡前
【答案】D
【解析】
【详解】A．分钟内CO物质的量变化2ml，则物质的量变化2ml，浓度变化1ml/L，速率为，A错误；
B．反应过程中气体分子数不变，则容器内压强不再改变时，不能说明该反应达到平衡状态，B错误；
C．温度升高，不论反应是吸热反应还是放热反应，逆反应速率都会增大，C错误；
D．，平衡常数，相同温度下，起始时向容器中充入、、和，，反应达到平衡前，D正确；
答案选D。
10. 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，自由基与反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 产物的稳定性比产物的强
B. 该历程中各元素的化合价均未发生变化
C. 中间产物转化为产物的速率：
D. 与键能总和大于产物的键能总和
【答案】C
【解析】
【分析】自由基与反应进程的能量变化据图可分析，可生成两种产物，均为放热反应，结合化学反应能量变化相关理论分析即可。
【详解】A．产物P2的能量更低，稳定性更强，稳定性P1小于P2，A错误；
B．此反应有参加，并且产生了含氧化合物，氧气中氧元素化合价必定发生了变化，B错误；
C．由图分析可知，中间错误Z转化成产物产物P2过程能垒更高，故中间产物转化为产物的速率：，C正确；
D．结合图像可知，总反应为放热反应，故反应物总键能小于生成物总键能，D错误；
故选C。
11. 科学家利用电化学装置实现分子的耦合转化，其原理如图所示。下列说法正确的是
A. a为电源的正极
B. 若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为，则消耗和的物质的量之比为
C. 从电极传导到电极
D. 每消耗，电路中转移电子
【答案】B
【解析】
【分析】利用电化学装置将CH4和CO2耦合转化生成乙烯、乙烷、水和一氧化碳，由原理图可知，X电极上CO2→CO、C元素化合价降低、发生还原反应，则X电极为阴极，电解质传导O2-，Y电极为阳极，阴极反应式为CO2+2e-=CO+O2-，阳极Y上生成一定量的乙烯和乙烷混合气体；
【详解】A．由分析可知，X电极为阴极，则连接阴极的a极为负极，选项A错误；
B．设生成乙烯和乙烷的物质的量分别为2ml、1ml，由碳原子个数守恒可知，甲烷的物质的量为6ml，由得失电子数目守恒可知，二氧化碳的物质的量为=5ml，则相同条件下，消耗甲烷和二氧化碳的体积比为6∶5，选项B正确；
C．阴离子从阴极电极传导到阳极电极，选项C错误；
D．消耗甲烷但不知生成的是乙烯还是乙烷，无法计算转移电子数，选项D错误；
答案选B。
12. 合成氨反应为。下列图示正确且与对应的叙述相符的是
A. 图1表示分别在有、无催化剂的情况下反应进程中的能量变化
B. 图2表示时刻改变的条件是升高温度
C. 图3表示一定条件下的合成氨反应中，平衡时的体积分数随起始体积分数(的起始量恒定)的变化关系，图中转化率a点大于b点
D. 图4表示的平衡转化率与温度和压强的关系
【答案】C
【解析】
【详解】A．催化剂不改变反应的焓变，A项错误；
B．升高温度，正逆反应速率均同时增大，图中正反应速率没有立即增大，B项错误；
C．图3中横坐标为氢气起始体积分数，a→b相当于增大氢气的浓度，合成氨平衡正向移动，但增加的氢气量大于平衡转化的氢气，氢气的的转化率减小，即a点的氢气转化率大于b点，C项正确；
D．该反应为放热反应，温度升高，氮气的平衡转化率减小，图4符合；该反应为气体系数减小的反应，压强增大，氮气的平衡转化率应增大，图4不符合，D项错误；
故选C。
13. 下列根据实验操作和现象得出的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．若铁离子和碘离子的反应有一定限度，过量铁离子与碘离子反应后，溶液中一定含有碘离子，则判断铁离子和碘离子的反应有一定限度时，应检验溶液中是否存在碘离子，不能检验是否含有铁离子，A错误；
A．吸氧腐蚀和析氢腐蚀都会发生，但是酸性条件下以析氢腐蚀为主；B错误；
C．浓硫酸与灼热的木炭反应产生二氧化碳、二氧化硫，均使澄清石灰水变浑浊，应选足量酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫后，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，才可检验二氧化碳，C错误
D．将注射器活塞外拉，气体浓度均减小，则颜色先变浅，而后平衡向着气体体积增大的方向，也即生成二氧化氮的方向移动，故颜色又会变深，但最终还是比原来颜色浅，D正确；
故选D。
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 钴酸锂电池广泛应用于笔记本电脑、手机等小型电子设备中。
（1）钴酸锂电池工作时发生反应：，电解质中可传导。
①基态原子的核外电子排布式为___________。
②钴酸锂电池放电时正极反应式为___________。
（2）将废旧的钴酸锂电池正极材料(主要成分为)粉碎，加入硫酸和30%的混合溶液浸取，利用浸取液可制得。
①浸取时，加料完成后，控制适宜温度，并以一定速率搅拌反应。提高钴元素浸取率的方法还有___________。
②写出浸取时生成和的化学方程式：___________。
③在稀硫酸中加入样品(仅含杂质)，待样品完全溶解后加入固体。充分反应后调节溶液。以淀粉作指示剂，逐滴滴入标准溶液，反应结束时共消耗标准溶液。
已知：(未配平)，(未配平)。
计算样品中的质量分数___________(写出计算过程)。
【答案】1. ①. 或 ②.
2. ①. 延长浸取时间 ②. ③. 根据元素守恒和得失电子守恒可得关系式：，，，，
【解析】
【小问1详解】
C是27号元素位于第四周期第Ⅷ族，其核外电子排布式为：或；钴酸锂电池放电时正极由得电子结合锂离子，故答案为：或、；
【小问2详解】
通过延长浸取的时间可以增加钴元素浸取率，被过氧化氢还原同时被硫酸反应得到和。根据元素守恒和得失电子守恒可得关系式：，，，，；
故答案为：延长浸取时间、、根据元素守恒和得失电子守恒可得关系式：，，，，。
15. 的资源化利用能有效减少排放，充分利用碳资源。
已知：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
（1）反应Ⅰ的化学平衡常数表达式___________。反应的___________。
（2）以、为原料制取时发生反应Ⅰ和反应Ⅲ。在恒容、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性[]随温度的变化如题15图-1所示。平衡时的选择性随温度升高而出现如图所示变化的原因是___________。
（3）催化加氢合成的过程中发生反应Ⅱ和反应Ⅲ。起始时，平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。800℃时，不同压强下的平衡转化率趋于相等，其原因是___________。
（4）用如图所示装置将转化为。温度控制在10℃左右，持续通入，电解过程中的物质的量基本保持不变。
①电解过程中发生的总反应方程式为___________。
②结合电极反应式说明A室中的物质的量基本不变的原因___________。
【答案】（1） ①. ②.
（2）温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向进行，的选择性下降
（3）800℃时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响
（4） ①. ②. A室电极反应式为，转移电子的物质的量、阳极消耗的物质的量、由阴极迁移至阳极的的物质的量三者相等；未参与电极反应且仍留在A室
【解析】
【小问1详解】
根据平衡常数计算表达式，；根据盖斯定律，总反应式为=反应Ⅰ-反应Ⅲ，；
故答案为：；-90kJ/ml；
【小问2详解】
反应Ⅰ为放热反应，温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向进行，CH3OH含量降低，CH3OH的选择性下降；
故答案为：温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向进行， CH3OH的选择性下降；
【小问3详解】
反应Ⅱ反应为分子数减小的反应，压强改变对平衡影响较大；反应Ⅲ为前后气体分子数相等的反应，压强改变对平衡无影响；
故答案：800℃时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响；
【小问4详解】
①该装置，将CO2转化为CH4，C的化合价降低发生还原反应，则二氧化碳通入的电极为阴极，Pt电极为阳极，溶液中的水反应生成氧气，则总反应式为；
故答案为：；
②A电极为阳极，，阳极发生反应，转移电子的物质的量、阳极消耗的物质的量、由阴极迁移至阳极的的物质的量三者相等； K+未参与电极反应且仍留在A室；
故答案为：A室电极反应式为 ，转移电子的物质的量、阳极消耗碳酸氢根的物质的量、由阴极迁移至阳极的碳酸氢根的物质的量三者相等；K+ 未参与电极反应且仍留在A室。
16. 有高毒性，在溶液中以或的形式存在，不同条件下两者可相互转化()。常用还原法、微生物电化学法、沉淀法处理含的废水。
（1）向废水中加入或等还原剂可将还原为低毒性，再调节溶液使转化为沉淀除去。
①酸性废水中将还原为的离子方程式为___________。
②其他条件相同，在不改变所加铁屑总量的情况下，加入烟道灰(细小的活性炭)，可增大的去除率，其原因是___________。
（2）利用微生物电化学法可有效处理含有机物和的酸性废水，其工作原理如图所示。
①若废水中的有机物是，则甲池中电极反应式为___________。
②甲池产生(标准状况)时，理论上乙池中的物质的量减少___________。
（3）已知易溶于水，难溶于水。利用沉淀法有效去除酸性废水中的实验操作为___________。
【答案】（1） ①. ②. 形成原电池，还原的速率加快；活性炭能吸附
（2） ①. ②.
（3）边搅拌边向废水中加入溶液至溶液呈碱性；边搅拌边加入溶液至静置后向上层清液中加溶液不再产生沉淀为止，过滤
【解析】
【小问1详解】
①酸性条件下，主要以的形式存在，在酸性条件下与发生氧化还原反应，被还原为，离子反应方程式为：。
②活性炭比表面积大，可以吸附，增加反应物的接触面积，且可以形成Fe−C原电池，Fe作负极，加快反应速率，增大去除率。
【小问2详解】
①甲池发生氧化反应，失去电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为：；
②甲池产生6.72L(标准状况)时,即0.3ml，根据甲池电极反应，可知转移的电子数为1.2ml，生成1.2ml氢离子，氢离子通过质子交换膜进入乙池；乙池中的电极反应为：，由于转移的电子数为1.2ml，则消耗氢离子为2.8ml，又因为甲池
有1.2ml氢离子转移到乙池，理论上乙池中氢离子的物质的量减少2.8ml-1.2ml=1.6ml。
【小问3详解】
由于易溶于水，难溶于水，而不同pH条件下两者可相互转化：，所以应将溶液转化为碱性，再加入氯化钡，具体实验操作为：边搅拌边向废水中加入NaOH溶液至溶液呈碱性；边搅拌边加入溶液至静置后向上层清液中加溶液不再产生沉淀为止，过滤。
17. 工业废气中常含有一定量的，可通过热解法、光解法和氧化法脱除。
（1）与在石英管中发生热解时发生如下两步反应：，，常压和1100℃下反应一段时间后，测得和体积分数分别为5.5%、0.4%，则的体积分数为___________。
（2）催化剂在光照时会产生电子和具有强氧化性的电子空穴，在催化剂表面负载Pt、时，有利于电子和空穴的分离，该光催化分解的反应机理如图所示，此过程可描述为___________。
（3）氧化法脱除的装置如下左图所示。其他条件一定，溶液中与电流密度(电流密度与电压成正比)的关系如下右图所示。
①写出电解时阳极的电极反应式：___________。
②电流密度大于时，溶液中上升幅度变小的原因是___________。
③控制电流密度为，分别以不同浓度的溶液为电解质，电解相同时间后通入充分反应，测得的氧化率与溶液浓度的关系如图所示。时的氧化率达到最大的原因是___________。
【答案】（1）1.95%
（2）在表面被氧化为和，电子传导到，在表面得电子生成
（3） ①. ②. 部分在阳极放电生成，生成的将氧化成铁的氧化物覆盖在电极表面，阻碍生成 ③. 时，随着的增大，增大，的吸收率增加，同时阳极区生成的反应速率加快，的氧化率增大；时，过多的会降低的氧化能力，的氧化率减小，故时的氧化率最高
【解析】
【小问1详解】
反应一段时间后，测得和的体积分数分别为5.5%、0.4%，可知主要以第一个反应为主，根据反应式，可得该反应产生的的体积分数为0.8%，则由反应，产生的的体积分数为4.7%，可得产生的的体积分数为2.35%，反应消耗的的体积分数为0.4%，所以最终的体积分数为；
【小问2详解】
根据该光催化分解的反应机理图可描述为在表面被氧化为和，电子传导到，在表面得电子生成；
【小问3详解】
①从电解装置可知，通入氢氧化钾溶液先被吸收，后通过电解的方式使得硫离子氧化，Fe电极溶解生成，所以电解时阳极的电极反应式为：；
②电流密度大于时，部分在阳极放电生成，生成的将氧化成铁的氧化物覆盖在电极表面，阻碍生成，从而导致溶液中上升幅度变小；
③时，随着的增大，增大，的吸收率增加，同时阳极区生成的反应速率加快，的氧化率增大；时，过多的会降低的氧化能力，的氧化率减小，故时的氧化率最高。选项
实验操作和现象
实验结论
A
向溶液中加入溶液，充分反应后，滴入溶液，溶液变红
与发生的反应为可逆反应
B
将铁钉置于盛有稀醋酸的试管中，长时间放置，暴露在空气中的铁钉表面出现大量锈迹
铁钉只发生析氢腐蚀
C
将浓硫酸与灼热的木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和溶液、澄清石灰水，观察到品红溶液褪色，石灰水变浑浊
浓硫酸与木炭反应生成了和
D
用注射器吸入和的混合气体，将细管端用橡胶塞封闭。迅速向外拉活塞，观察到气体颜色先变浅后变深(最终颜色比拉动活塞前要浅)
减小压强时该平衡向着生成的方向移动