河南省部分学生2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题（解析版）

这是一份河南省部分学生2024-2025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2 ml电子，5 kJ等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Fe：56
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列说法正确的是
A. 传统棉纺织技艺中用的长绒棉属于合成纤维
B. 超轻材料石墨烯是新型有机非金属材料
C. 橡胶手套的原料天然橡胶属于有机高分子材料
D. 氮化硅()高温结构陶瓷属于硅酸盐材料
【答案】C
【解析】长绒棉属于天然纤维，故A错误；石墨烯是碳单质，属于无机非金属材料，不属于有机材料，故B错误；天然橡胶是聚异戊二烯，属于有机高分子材料，故C正确；硅酸盐是硅、氧与金属元素结合而成的化合物的总称，氮化硅中无氧元素，因此氮化硅不属于硅酸盐，故D错误；故答案选C。
2. 生活中处处有化学。下列有关物质与用途的对应关系错误的是
A ——食品膨松剂B. 高纯硅——光导纤维
C. ——抗氧化剂D. 聚乙烯——食品包装袋
【答案】B
【解析】NaHCO3在加热条件下会分解生成二氧化碳，可用作食品膨松剂，A正确；二氧化硅晶体能对光产生全反射，能传递光信号，所以二氧化硅晶体可用于制光导纤维，B错误；SO2具有还原性，能与氧气反应，如葡萄酒中加入适量SO2作抗氧化剂，C正确；聚乙烯一般不与食品反应，且密封性较好，是常见食品包装袋材料之一，D正确；故选B。
3. 对于可逆反应 ，下列说法正确的是
A. 反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 时，达到反应进行的限度
C. 反应中消耗时，转移0.2 ml电子
D. 其他条件相同，增大浓度，该反应增大而减小
【答案】A
【解析】该反应为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，故A正确；判断反应达到平衡的标志是变量不变，时，无法判断各物质的浓度是否变化，故无法判断反应是否达到平衡，故B错误；没有指明是否是标准状况，无法根据气体体积计算转移电子数，故C错误；增大反应物的浓度，正、逆反应速率都加快，故D错误；故答案选A。
4. 下列有关的制备、干燥、收集、性质验证的装置和原理能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】实验室用加热NH4Cl与固体的方法制备NH3，NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl气体在试管口反应又生成NH4Cl，A项错误；NH3可用碱石灰干燥，B项正确；NH3易溶于水，不能用排水法收集，C项错误；浓硫酸与NH3发生反应，属于非氧化还原反应，D项错误；故答案选B。
5. 工业上一般以黄铁矿(主要成分为)为原料生产硫酸，制备工艺流程如图所示：
下列说法正确的是
A. 步骤①每生成，转移5 ml电子
B. 具有还原性，不可以用浓硫酸干燥气体
C. 步骤③采用气液逆流接触吸收法可提高的吸收效率
D. 制备的硫酸不能用铁制容器盛装
【答案】C
【解析】黄铁矿主要成分为Fe2S，煅烧时发生反应，烧渣为三氧化二铁，SO2和O2在接触室中催化氧化转化为SO3，SO3用98.3%的硫酸吸收，可制得“发烟”硫酸。
黄铁矿高温燃烧发生反应：，每生成8mlSO2，消耗11ml氧气，转移44ml电子，所以生成1 ml SO2，转移5.5 ml电子，A项错误；SO2与浓硫酸不反应，可以用浓硫酸干燥，B项错误；气液逆流接触吸收可以增大气液的接触面积，提高吸收效率，C项正确；制备的硫酸为浓硫酸，铁遇到浓硫酸钝化，故可以用铁制容器盛装，D项错误；故选C。
6. 物质转化在工业生产中有重要作用。在指定条件下，下列工业生产中涉及的物质转化关系错误的是
A. 工业制取乙醇：
B 工业冶炼铝：
C. 工业制水煤气：
D. 工业冶炼粗硅：
【答案】B
【解析】乙烯与水一定条件下发生加成反应制乙醇，A项正确；工业上电解熔融Al2O3冶炼铝，氯化铝为共价化合物，因此熔融的氯化铝不能导电，B项错误；碳与水蒸气在高温条件下反应生成一氧化碳和H2，即为水煤气，C项正确；工业制高纯硅的第一步是由SiO2和C在高温下发生反应得Si(粗硅)和CO，转化关系正确，D项正确；故答案选B。
7. 物质变化与能量变化是化学反应的两大特征。下列有关反应的方程式书写正确的是
A. 与反应制备：
B. 用酸性溶液吸收：
C. 表示燃烧热的热化学方程式：
D. 碱性氢氧燃料电池的正极反应：
【答案】B
【解析】CH4发生取代反应生成卤代烃和HCl，、、、，A项错误；所给离子方程式原子守恒、电荷守恒符合客观事实，B项正确；燃烧热是指1 ml纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，产物水的状态应是液态，C项错误；碱性条件下不应有H+参加反应，正极的反应为，D项错误；故选B。
8. 催化转化有利于资源化利用。在一定条件下发生反应： 。下列说法正确的是
A. 反应物分子断裂化学键吸收的总能量大于生成物分子形成化学键释放的总能量
B.
C. 相同条件下，1mlCH3OH(g)和1mlH2O(g)充分反应则吸热49.5 kJ
D. CH3OH(g)比CH3OH(l)更稳定
【答案】B
【解析】对于放热反应，反应物分子断裂化学键吸收的总能量小于生成物分子形成化学键释放的总能量，故A错误；CH3OH和H2O的状态由气态变为液态时，反应放热更多，更小，故B正确；可逆反应不能完全转化，和充分反应吸热小于49.5 kJ，故C错误；物质状态为气态时的能量高于液态时的能量，能量高稳定性低，因此CH3OH(l)更稳定，故D错误；故答案选B。
9. 某学习小组探究不同价态硫元素之间的相互转化，设计如下方案，有关说法错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】浓硫酸与Cu共热反应生成SO2，S元素价态由+6→+4，故A正确；Cl2可以将氧化为，S元素价态由+4→+6，故B正确；无论氧气是否足量，硫与氧气在点燃的条件下反应只能生成SO2，故C错误；SO2和H2S混合后反应生成S和水，S元素价态由-2→0←+4，故D正确；故答案选C。
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A. 1 ml NaClO2晶体中所含质子数目为44
B. 1 ml NaHSO4晶体中所含离子数为2
C. 1 ml 分子中含碳碳双键的数目为3
D. 1 ml葡萄糖(C6H12O6)分子中含羟基的数目为5
【答案】C
【解析】Na、Cl、O原子的质子数分别为11、17、8，则1 ml NaClO2晶体中所含质子数目为44，故A项正确；NaHSO4晶体由Na+和构成，则1 ml NaHSO4晶体中所含离子数为2，故B项正确；苯环中没有碳碳双键，故C项错误；葡萄糖分子的结构简式为，故1 ml葡萄糖(C6H12O6)分子中含羟基的数目为5，故D项正确；故选C。
11. 一种Al、H2O2燃料电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. Al电极为负极，发生氧化反应
B. 电解质溶液中OH-向Al电极移动
C. Al电极发生的电极反应为
D. 电子由Al电极通过电解质溶液流向Pt电极
【答案】D
【解析】根据题意可知，该装置为原电池装置，由电池两极材料可知Al为负极，失电子发生氧化反应，Pt电极为正极，通入H2O2发生还原反应产生水，据此作答。
根据分析可知Al为负极，失电子发生氧化反应，故A正确；电解质溶液中的阴离子向负极移动，铝为负极，因此OH-向Al电极移动，故B正确；电解质溶液是KOH溶液，Al与OH-反应，所以电极反应为，故C正确；电子由负极通过外电路流向正极，Al为负极，Pt电极为正极，因此电子由Al电极通过电解质溶液流向Pt电极，故D错误；故答案选D。
12. 某功能高分子材料Z的合成路线如图所示：
下列说法错误的是
A. 试剂X的名称为丙酸B. 试剂M的结构简式为HOCH2CH2OH
C. Y中含有三种官能团D. Y转化为Z的反应是加聚反应
【答案】A
【解析】由Z的结构可推出Y为，再结合X的结构和反应条件，可知X与M发生酯化反应生成Y，推出M为HOCH2CH2OH，据此作答。
X中含有碳碳双键和羧基，其名称为丙烯酸，故A错误；根据分析可知，M为HOCH2CH2OH，故B正确；Y中含有碳碳双键、酯基、羟基三种官能团，故C正确；Y含有碳碳双键，发生加聚反应生成高分子Z，故D正确；答案选A。
13. 室温下，下列实验方案能达到相应探究目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】灼烧变黑的铜丝与无水乙醇反应生成Cu，铜丝由黑色变成红色，即CuO变为Cu，发生还原反应，说明乙醇具有还原性，故A正确；溶液中有，在酸性条件下具有氧化性可以将Fe2+氧化，所以该实验不能证明原固体中Fe2+是否变质，故B错误；与反应也有沉淀BaSO3生成，故C错误；H2O2溶液中滴加的催化剂不同，温度不同，无法判断反应快慢的影响因素，故D错误；故答案选A。
14. 金属钛(Ti)是一种重要的航空材料，其性质稳定，常温下不与稀盐酸反应。工业上以金红石(TiO2)为原料制备金属钛的主要流程如图所示：
下列说法错误的是
A. “氯化”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1
B. 由“还原”过程可知Mg的还原性强于Ti
C. Mg还原TiCl4过程中为防止O2氧化需要通入N2作保护气
D. 制得的金属钛中含有少量金属Mg，可以用稀盐酸浸泡除Mg
【答案】C
【解析】TiO2与Cl2、C发生反应产生TiCl4、CO，TiCl4与镁发生反应产生Ti单质，据此作答。
“氯化”过程的反应为，氧化剂是Cl2，还原剂是C，两者物质的量之比为1：1，故A正确；“还原”过程Mg置换出Ti，Mg的还原性强于Ti，故B正确；“还原”过程为隔绝O2，需要通入稀有气体，不能通入N2的原因是N2与Mg发生化合反应生成Mg3N2，故C错误；金属Ti不与盐酸反应，可用稀盐酸浸泡除Mg，故D正确；故答案选C。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 丙烯(CH3CH=CH2)是一种重要的化工原料，可以通过多种途径制得。
（1）实验室以正丙醇为原料制取丙烯，其反应原理为，在制备过程中产生少量的SO2、CO2，某兴趣小组在实验室模拟该反应并用下列装置检验反应产物。
①为检验反应产物，选择以上装置的连接顺序为混合气体→___________ (用字母表示，装置可以重复使用)。
②检验SO2的存在利用了SO2的___________性质。
③写出正丙醇与浓硫酸共热生成SO2、CO2的化学方程式：___________。
（2）丙烷无氧条件下催化脱氢制丙烯，其原理为 。反应历程如图所示。
①该脱氢过程___________0(填“>”或“ ②.C6H14
（3）①. ②.1
【解析】由所给检验试剂可知，丙烯的检验只能通过酸性KMnO4溶液，SO2也能与酸性KMnO4溶液反应，同时丙烯与酸性KMnO4溶液反应有CO2生成，所以丙烯应在最后检验。用澄清石灰水检验CO2前须先除去SO2，所以检验的顺序：检验SO2→除去SO2→检验SO2是否除尽→检验CO2→检验丙烯，据此解答。
【小问1详解】
①由分析可知检验顺序为检验SO2(品红溶液)→除去SO2(饱和亚硫酸钠溶液)→检验SO2是否除尽(品红溶液)→检验CO2(澄清石灰石)→检验丙烯(酸性KMnO4溶液)；故顺序为BDBCA；
②由以上分析可知检验SO2用品红而不能用酸性KMnO4溶液，则检验SO2利用了SO2的漂白性；
③正丁醇被氧化为CO2浓硫酸被还原为SO2，化学方程式为；
【小问2详解】
①由图像可知反应物的总能量低于生成物的总能量，所以该反应是吸热反应，；
②由历程图可知两个·H可结合为H2分子，则可推测两个·C3H7可结合为C6H14分子；
【小问3详解】
①由图可知，电极a为负极，丙烯失电子，碱性条件下生成，则负极电极反应式为；
②正极反应为，所以电路中转移3 ml电子时负极消耗4 ml OH-，而正极产生3 ml OH-，所以OH-减少的物质的量为1 ml。
16. 氢气是一种清洁能源，研究制氢技术及其应用具有重要意义。
（1）利用H2可将NO还原为N2，反应为 。
已知：键能是指气态分子中1 ml化学键解离成气态原子所吸收的能量。某些化学键的键能如下表所示。
则NO分子中氮氧键键能为___________。
（2）乙醇—水催化重整可获得H2.主要反应有：
Ⅰ．
Ⅱ．
在一定条件下，向2 L恒容密闭容器中充入和，平衡时C2H5OH和H2O的转化率随温度的变化如图所示。
①下列叙述正确的是___________(填字母)。
A．由保持不变，可判断该反应达到平衡状态
B．当时，该反应一定达到平衡状态
C．图中a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
②200℃条件下，反应5 min达平衡状态，则0～5 min内用H2的浓度变化表示反应的平均速率为___________。
③200℃条件下，反应达平衡时，___________。
④当温度高于300℃，达平衡时H2O的转化率随温度升高而降低的原因可能是___________。
（3）甲烷和水蒸气在催化剂作用下重整制得氢。
①催化重整过程主要反应的能量变化关系如图所示。该反应的热化学方程式为___________。
②该重整过程中会发生副反应：。则___________。
【答案】（1）631 （2）①.A ② ③.3：1 ④.温度升高，反应Ⅱ中H2O的生成量的增幅大于反应Ⅰ中H2O的消耗量的增幅
（3）①.
②.
【解析】
【小问1详解】
设NO分子中氮氧键键能为，根据，有，解得x=631。
【小问2详解】
①A．浓度不变时，反应达平衡，故A正确；
B．当正逆反应速率相等，或正逆反应速率等于化学计量数之比时，反应达到平衡，该等式未指明方向，不能判断是否达到平衡状态，故B错误；
C．图中a点和b点是不同温度下的平衡点，b点温度高反应速率快，故C错误；
故答案选A；
②200℃条件下，反应5 min达平衡状态，图中乙醇的转化率为80%，达平衡时，0～5 min内，，化学反应速率之比等于化学计量之比，；
③由图像可知200℃条件下C2H5OH与H2O的转化率相等，所以仅发生反应Ⅰ，由方程式可知生成的；
④温度高于300℃时，同时发生反应Ⅱ，当反应Ⅱ中H2O的生成量的增幅大于反应Ⅰ中H2O的消耗量的增幅时，H2O的转化率降低，因此达平衡时H2O的转化率随温度升高而降低的原因可能是：温度升高，反应Ⅱ中H2O的生成量的增幅大于反应Ⅰ中H2O的消耗量的增幅。
【小问3详解】
①由图像可知反应物断键吸热，生成物成键放热：，，热化学方程式为；
②发生两个反应，，由盖斯定律可得。
17. 乳酸()在生命化学中起着重要作用，也是重要的化工原料。合成乳酸的路线如图所示。
（1）淀粉的分子式为___________。
（2）乳酸中官能团的名称为___________，反应①的反应类型为___________。
（3）乳酸与乙醇的某些化学性质相似，如在Cu催化加热条件下可被催化氧化，该反应的化学方程式为___________。
（4）乳酸乙酯广泛用于食品香精。写出在浓硫酸作催化剂条件下由乳酸合成乳酸乙酯的化学方程式：___________。
（5）3.6 g乳酸与足量金属钠反应，生成标准状况下H2的体积为___________L。
（6）乳酸的一种同分异构体属于酯类且一氯代物只有一种，写出该同分异构体的结构简式：___________。
【答案】（1）
（2）①.羟基、羧基 ②.加成反应
（3）2+O2+2+2H2O
（4）
（5）0.896 （6）
【解析】乙醇被催化氧化为乙醛，乙醛与HCN发生加成反应产生CH3CH(OH)CN，CH3CH(OH)CN水解后产生乳酸，乳酸在乳酸菌的作用下生成葡萄糖，而淀粉彻底水解也可以产生葡萄糖，据此作答。
【小问1详解】
淀粉的分子式为。
【小问2详解】
由乳酸的结构可知其含有的官能团有羟基、羧基；
反应①过程中不饱和碳氧双键断裂，HCN分子中H原子与O相连接，CN与C相连接，所以该过程是加成反应。
【小问3详解】
醇羟基在Cu催化作用下被氧气氧化为碳氧双键，反应为：2+O2+2+2H2O。
【小问4详解】
乳酸与乙醇酯化生成乳酸乙酯，反应为：
【小问5详解】
羟基与羧基都可以与Na发生置换反应生成H2，3.6g乳酸为0.04ml，根据、可知，与Na反应生成0.04mlH2，标准状况下。
【小问6详解】
乳酸的同分异构体属于酯类，则有官能团酯基，一氯代物只有一种，则左右对称，所以同分异构体的结构简式为。
18. 氨(NH3)和联氨(N2H4)是氮元素的两种重要氢化物。联氨常温下是无色液体，易溶于水，具有强还原性。
（1）联氨分子的电子式为___________，其中氮元素化合价为___________。
（2）联氨可以通过碱性条件下NaClO氧化NH3制得，离子反应方程式为___________，若用如图所示装置完成上述反应，分液漏斗中的试剂是___________ (填“碱性NaClO溶液”或“氨水”)。
（3）联氨具有强还原性，可以将铁锈(Fe2O3)还原为磁性氧化铁，以减缓铁的锈蚀，并产生无污染气体，写出该反应的化学方程式___________。
（4）氨的催化氧化是制硝酸的重要步骤，氨催化氧化制NO时会有副产物N2O生成，若NO与N2O的物质的量之比为8：1，则参加反应的___________。
（5）利用NH3催化还原NO以净化工业尾气，有氧条件下，Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图所示。
①过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
②该反应的总化学方程式为___________。
【答案】（1）①. ②.-2
（2）①. ②.碱性NaClO溶液
（3）
（4）5：6 （5）①.1：1 ②.
【解析】
【小问1详解】
联氨是N2H4，因此电子式为：；其中氮元素化合价为：-2价。
【小问2详解】
由电子守恒和电荷守恒可知制联氨的离子方程式为；
由于联氨具有强还原性，所以NaClO溶液不能过量，也就是要逐滴加入NaClO溶液，所以分液漏斗中盛放的是碱性NaClO溶液。
【小问3详解】
磁性氧化铁是Fe3O4，联氨还原Fe2O3的化学方程式为。
【小问4详解】
设，，则10mlNH3共失电子48ml，得48ml电子需12mlO2，所以。
【小问5详解】
①过程Ⅱ中NO中N元素由+2价降低到0，中N元素由-2价升高到0，所以两者物质的量之比为1：1；
②该反应历程分三步，根据化合价的变化可知：第Ⅰ步，第Ⅱ步，第Ⅲ步，所以反应中，总反应方程式为。A．制取
B．干燥
C．收集
D．验证还原性
选项
预期的价态转化
实验方案
预期转化后的含硫物质
A
+6→+4
Cu与浓硫酸共热
SO2
B
+4→+6
将氯水滴入Na2SO3溶液中
C
0→+6
硫粉放入足量氧气中点燃
SO3
D
-2→0←+4
一定条件下，将SO2和H2S混合
S
选项
探究目
实验方案
A
乙醇具有还原性
将空气中灼烧变黑的铜丝趁热插入无水乙醇中，观察铜丝颜色变化
B
检验固体是否变质
取少量固体溶于蒸馏水，滴加少量稀H2SO4.再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色的变化
C
检验NaHSO3溶液中否存在
向溶液中滴加溶液，观察是否有沉淀生成
D
温度对反应速率的影响
向两支盛有3 mL 10% H2O2溶液的试管中，分别滴加两滴CaCl2溶液和FeCl3溶液，然后分别置于热水和冷水烧杯杯，观察产生气泡的快慢
共价键
H—H
H—O
N≡N
键能/()
436
463
946