湖南省湖南师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期末化学试卷

试卷日期：2024-07-20 考试类型：期末考试

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一、选择题(本题共14小题，每小题只有一项符合题意，每小题3分，共42分)

1. 绿色化学是我们追求的目标，下列最符合“原子经济性反应”的是

A、用碳还原二氧化硅制备高纯硅 B、以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 C、用甲烷与氯气制备一氯甲烷 D、乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷

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2. 化学科学需要借助化学专用语言描述，下列有关化学用语正确的是

A、质量数为14的碳原子： $_{8}^{14} C$ B、丙烯的键线式： C、 $C_{2} H_{4}$ 的电子式为 D、 ${Cl}^{-}$ 的结构示意图：

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3. 下列实验方案有误的是

实验方案
目的	A．实验室制备光亮的银镜	B．比较乙醇中羟基氢原子和水分子中氢原子的活泼性
实验方案
目的	C．检验石蜡油分解气中是否含有不饱和烃	D．实验室制备乙酸乙酯

A、A B、B C、C D、D

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4. 一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是

A、反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为 $0.158 mol \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$ B、在10s时，Y的转化率为21% C、反应的化学方程式为 $X (g) + Y (g) ⇌ 2 Z (g)$ D、当容器内压强不变时，反应达到平衡

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5. 类比法是化学上研究物质的重要方法之一，下列类比结果正确的是

A、铜与氯气反应生成 ${CuCl}_{2}$ ，则铁与氯气反应也生成 ${FeCl}_{2}$ B、工业上电解熔融的 ${MgCl}_{2}$ 冶炼Mg，则也可电解熔融的 ${AlCl}_{3}$ 冶炼Al C、王水能溶解铂，则一定浓度的 ${NaNO}_{3}$ 和HCl的混合溶液也可能溶解铂 D、碳酸钙的分解反应是吸热反应，则过氧化氢的分解反应也为吸热反应

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6. 化石燃料的综合利用有利于环境保护，提高经济效益，如图是石油分馏塔的示意图。下列有关叙述正确的是

A、石油的分馏、煤的干馏都是物理变化 B、煤中含苯、甲苯、二甲苯 C、对重油加工处理可以获得沥青、润滑油等产品 D、a、b、c三种馏分中a的沸点最高

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7. 浓硫酸是实验室常用的试剂之一。将浓硫酸分别和三种钠盐反应，现象如图所示。下列分析正确的是

A、①②③均体现了浓硫酸的强氧化性 B、对比①和②可以说明还原性： ${Cl}^{-} > {Br}^{-}$ C、②中试管口白雾是盐酸小液滴，说明酸性： $H_{2} {SO}_{4} > HCl$ D、③中气体使溴水褪色的原理与使品红溶液褪色的原理不同

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8. 用如图所示装置来测定某原电池工作时，在一段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000mL，电极材料是铁片和铜片。下列有关说法正确的是

A、b电极材料是铁片 B、电子由b电极经导线流向a电极 C、若用浓硝酸代替稀硫酸，溶液中的 ${NO}_{3}^{-}$ 移向铜片 D、当量筒中收集到672mL(标准状况)气体时，通过导线的电子的物质的量为0.03mol

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9. 化合物M是一种制造压塑粉的原料，结构简式如图所示，其组成元素X、Y、Z、W位于短周期，质子数依次增大且满足 $Z (W) =3Z (X) +Z (Y) +Z (Z)$ 。下列说法正确的是

A、原子半径： $X < Z < Y < W$ B、氧化物对应水化物的酸性： $Y < Z < W$ C、X、Z、W形成的化合物一定不含有离子键 D、简单氢化物稳定性： $Y > Z$

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10. 莽草酸可以合成甲流药物奥司他韦，部分路线如图。下列说法正确的是

A、奥司他韦分子式为 $C_{16} H_{24} N_{2} O_{4}$ B、莽草酸与中间体互为同系物 C、莽草酸既可以发生氧化反应，又可以发生还原反应 D、 $1 mol$ 莽草酸最多能消耗 $4 mol NaOH$

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11. 下列有关热化学方程式的说法正确的是

A、甲烷的燃烧热 $ΔH = - 890.3 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ，则 ${CH}_{4} (g) + 2 O_{2} (g) = {CO}_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$ $ΔH = - 890.3 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ B、将 $0.5 mol N_{2}$ 和 $1.5 mol H_{2}$ 置于密闭的容器中充分反应生成 ${NH}_{3} (g)$ ，放热19.3kJ，则其热化学反应方程式为： $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) = 2 {NH}_{3} (g)$ $ΔH = - 38.6 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ C、HCl和NaOH反应的中和热 $ΔH = - 57.3 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ，则 $H_{2} {SO}_{4} (aq) + Ba {(OH)}_{2} (aq) = {BaSO}_{4} (s) + 2 H_{2} O (l)$ $ΔH = - 114.6 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ D、已知： $H_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) = H_{2} O (l)$ ${ΔH}_{1}$ ， $H_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) {=H}_{2} O (g)$ ${ΔH}_{2}$ ，则 ${ΔH}_{1} {<ΔH}_{2}$

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12. 丙烯与HBr的加成反应可产生两种可能产物，其部分反应进程及能量变化如图。下列说法正确的是

A、丙烯与HBr加成的反应是基元反应 B、从总能量上看，I和II相比较，II较为稳定 C、决定两种加成方式快慢的关键步骤分别是①和③ D、相比之下， ${CH}_{3} {CH}_{2} {CH}_{2} Br$ 为优势产物，是因为其产生路径活化能更低，活化分子百分比更大

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13. 工业上以某种Al₂O₃矿石(含Fe₂O₃杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图。下列对该工艺流程的判断正确的是

A、试剂X可以为盐酸，沉淀中含有铁的化合物 B、反应Ⅱ中，CO₂也可换成稀硫酸、稀盐酸 C、反应Ⅱ的离子方程式为 ${CO}_{2} + {[Al {(OH)}_{4}]}^{-} = Al {(OH)}_{3} ↓ + {HCO}_{3}^{-}$ D、工业上还可采用Fe还原Al₂O₃的方法制Al，成本更低

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14. 在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成 $1 mol$ 物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号 $Δ_{f} H_{m}^{θ} (kJ \cdot {mol}^{- 1})$ 表示，部分物质的 $Δ_{f} H_{m}^{θ}$ 如图所示。已知： $H_{2} (g)$ 、 $N_{2} (g)$ 、 $O_{2} (g)$ 的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是

A、根据图中信息，可判断热稳定性： $N_{2} H_{4} (1) > H_{2} O (g)$ B、 $O_{2} (g) + 2 H_{2} (g) = 2 H_{2} O (l)$ $ΔH > - 483.6 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ C、 $2 mol NO (g)$ 的键能小于 $1 mol N_{2} (g)$ 与 $1 mol O_{2} (g)$ 的键能之和 D、 $N_{2} H_{4} (l)$ 标准燃烧热的热化学方程式为 $N_{2} H_{4} (l) + O_{2} (g) = N_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$ $ΔH = - 534.2 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

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二、非选择题(本题共4小题，共58分)

15. 亚硫酸氢铵( ${NH}_{4} {HSO}_{3}$ )常在制药工业中作还原剂，既能与酸作用也能和碱作用，在空气中易被氧化，遇热分解放出 ${SO}_{2}$ 。某化学学习小组设计如图装置(加热和夹持装置已省略)制备亚硫酸氢铵，回答下列问题：
已知： $P_{2} O_{5}$ 是一种酸性氧化物。

(1)、甲装置中盛装铜片的仪器名称为；丙装置的作用是；丁装置用于吸收多余的 ${SO}_{2}$ ，则丁装置中的试剂为(填标号)。
a．无水 ${CaCl}_{2}$ b．碱石灰 c． $P_{2} O_{5}$ d．浓硫酸

(2)、戊装置的试管内发生反应的化学方程式为。

(3)、实验开始时，先关闭 $K_{1}$ ，打开 $K_{2}$ ，一段时间后，关闭 $K_{2}$ ，打开 $K_{1}$ 。先打开 $K_{2}$ 后打开 $K_{1}$ 的原因可能是。

(4)、写出亚硫酸氢铵与等物质的量的氢氧化钡溶液反应的离子方程式：。

(5)、亚硫酸氢铵有较强的还原性，设计实验检验制备的亚硫酸氢铵样品是否被氧化：(填操作、现象及相应的结论，可供选择的试剂：水、稀盐酸、稀硝酸、氯化钡溶液、硝酸银溶液)。

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16. 以淀粉为主要原料模拟合成其他重要化工原料的流程如图所示，据图回答下列问题。
已知：①烃E是一种基础化工原料，标准状况下密度为1.25 g/L。
② ${CH}_{3} {CH}_{2} Br \to_{Δ}^{NaOH 水溶液} {CH}_{3} {CH}_{2} OH$ ；两个羟基连在同一个碳原子上不稳定。
③G能使溴水褪色；H有果香味。

(1)、A的结构简式为，乳酸分子中的官能团的名称为， ②的反应类型为。

(2)、写出下列两个反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)：
反应①；反应③。

(3)、下列说法正确的是(填标号)。
a．淀粉、油脂、蛋白质和纤维素都属于天然高分子
b． D可与新制氢氧化铜悬浊液反应生成蓝色溶液
c． B、C和G均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d． A→B的反应类型为水解反应
e． B和F属于同系物，D和G也属于同系物

(4)、等物质的量的D、乳酸和G分别与足量金属钠反应，产生氢气的物质的量之比为。

(5)、久置的H自身会发生聚合反应得到弹性较好的聚合物，该聚合物的结构简式为。

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17. 氯及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用，请回答下列问题：

(1)、已知：
① ${Cl}_{2} (g) + 2 NaOH (aq) = NaCl (aq) + NaClO (aq) + H_{2} O (l)$     ${ΔH}_{1} = - 101.1 kJ \cdot {mol}^{- 1}$
② $3 NaClO (aq) = {NaClO}_{3} (aq) + 2 NaCl (aq)$     ${ΔH}_{2} = - 112.2 kJ \cdot {mol}^{- 1}$
则反应 $3 {Cl}_{2} (g) + 6 NaOH (aq) = 5 NaCl (aq) + {NaClO}_{3} (aq) + 3 H_{2} O (l)$     $ΔH =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。

(2)、几种含氯离子的相对能量如下表所示：
离子
${Cl}^{-} (aq)$
${ClO}^{-} (aq)$
${ClO}_{2}^{-} (aq)$
${ClO}_{3}^{-} (aq)$
${ClO}_{4}^{-} (aq)$
相对能量/( $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ )
0
60
101
63
38
①在上述五种离子中，最不稳定的离子是(填离子符号)。
②反应 $3 {ClO}^{-} (aq) = {ClO}_{3}^{-} (aq) + 2 {Cl}^{-} (aq)$ 的 $ΔH =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。
③写出由 ${ClO}_{3}^{-} (aq)$ 反应生成 ${ClO}_{4}^{-} (aq)$ 和 ${Cl}^{-} (aq)$ 的热化学方程式：。

(3)、某实验小组设计用 $0.50 mol \cdot L^{- 1}$ 的盐酸100mL与 $0.55 mol \cdot L^{- 1}$ 的NaOH溶液100mL置于如图所示的装置中进行测定中和反应反应热的实验。
①该装置中缺少的一种玻璃仪器是；大烧杯杯口若不盖泡沫塑料板，测得中和反应的反应热 $Δ H$ 将(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②实验中，所用NaOH稍过量的原因是。

(4)、该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各100mL，并记录原始数据：
实验序号
起始温度 $t_{1} / ° C$
终止温度 $t_{2} / ° C$
温差 $(t_{2} - t_{1}) / ° C$
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
25.1
24.9

28.1

2
25.1
25.1

28.3

3
25.1
25.1

28.1

已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为 $1.00 g \cdot {cm}^{- 3}$ 。中和后混合液 $c = 4.2 kJ \cdot {kg}^{- 1} \cdot ° C^{- 1}$ ，则该中和反应生成 $1 mol$ 水的反应热 $ΔH =$ (保留到小数点后1位)。
根据计算结果，分析上述实验产生偏差的原因可能是(填标号)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量筒量取溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度

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18.
研究反应机理对于认识和调控化学反应意义重大，下面是NO、 ${SO}_{2}$ 等大气污染物治理中的相关反应机理，回答下列问题：
I． NO在一定条件下与 $H_{2}$ 反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理为： $2 NO (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ N_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$ ，已知每生成 $7 g N_{2}$ ，放出166kJ的热量。
（1）向容器中充入 $2 mol NO$ 和 $2 mol H_{2}$ ，充分反应后，放出的热量664kJ(填“>”“<”或“=”)。
（2）研究发现，NO与 $H_{2}$ 的反应过程可分为三步，每步均为基元反应：
i． $2 NO = N_{2} O_{2}$ (快)
ii． $N_{2} O_{2} + H_{2} = N_{2} O + H_{2} O$ (慢)
iii． ……(快)
①第iii 步对应的基元反应是。
②该反应的中间产物是。
③整个反应过程中活化能最大的反应是第步(填标号)。
（3）反应速率方程可表示反应物浓度与反应速率的定量关系。NO与 $H_{2}$ 反应的速率方程为 $v = k \cdot c^{m} (NO) \cdot c^{n} (H_{2})$ (k、m、n待测，其中k为常数，一般只受温度影响，指数m、n可以通过实验进行测定)。
已知在 $T ° C$ 时，不同浓度NO与 $H_{2}$ 对应的反应速率如下表所示：
序号
$c (NO) / (mol \cdot L^{- 1})$
$c (H_{2}) / (mol \cdot L^{- 1})$
速率/( $mol \cdot L^{- 1} \cdot \min^{- 1}$ )
①
$6.0 \times 10^{- 3}$
$1.0 \times 10^{- 3}$
$1.8 \times 10^{- 4}$
②
$6.0 \times 10^{- 3}$
$2.0 \times 10^{- 3}$
$3.6 \times 10^{- 4}$
③
$2.0 \times 10^{- 3}$
$6.0 \times 10^{- 3}$
$1.2 \times 10^{- 4}$
可以推测，速率方程中的 $m =$ ， $n =$ ；该反应速率表达式为。
II．催化剂参与反应过程，能加快反应速率。
（4） $2 {SO}_{2} + O_{2} ⇌ 2 {SO}_{3}$ 的反应速率很慢，NO和 ${NO}_{2}$ 都可以作为该反应的催化剂，快速生成 ${SO}_{3}$ 。NO做催化剂时发生两步基元反应： $2 NO + O_{2} = 2 {NO}_{2}$ ${ΔH}_{1}$ 、 ${NO}_{2} + {SO}_{2} = NO + {SO}_{3}$ ${ΔH}_{2}$ 。请结合催化剂的特点，在下图中画出加入催化剂时的能量变化过程(在图上画出)(已知 ${ΔH}_{1}$ 、 ${ΔH}_{2}$ 均小于0)。

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离子	${Cl}^{-} (aq)$	${ClO}^{-} (aq)$	${ClO}_{2}^{-} (aq)$	${ClO}_{3}^{-} (aq)$	${ClO}_{4}^{-} (aq)$
相对能量/( $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ )	0	60	101	63	38

实验序号	起始温度 $t_{1} / ° C$			终止温度 $t_{2} / ° C$	温差 $(t_{2} - t_{1}) / ° C$
实验序号	盐酸	NaOH溶液	平均值	终止温度 $t_{2} / ° C$	温差 $(t_{2} - t_{1}) / ° C$
1	25.1	24.9		28.1
2	25.1	25.1		28.3
3	25.1	25.1		28.1

序号	$c (NO) / (mol \cdot L^{- 1})$	$c (H_{2}) / (mol \cdot L^{- 1})$	速率/( $mol \cdot L^{- 1} \cdot \min^{- 1}$ )
①	$6.0 \times 10^{- 3}$	$1.0 \times 10^{- 3}$	$1.8 \times 10^{- 4}$
②	$6.0 \times 10^{- 3}$	$2.0 \times 10^{- 3}$	$3.6 \times 10^{- 4}$
③	$2.0 \times 10^{- 3}$	$6.0 \times 10^{- 3}$	$1.2 \times 10^{- 4}$