山西省部分学校2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题（解析版）

这是一份山西省部分学校2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题（解析版），共16页。试卷主要包含了5NA， 性质决定用途等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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 S-32 Zn-65 Br-80
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 中华文化源远流长。下列与化学相关的描述错误的是
A. 《抱朴子》中记载：“丹砂(HgS)烧之成水银”，是通过热分解法获得金属单质
B. 《梦溪笔谈》中记载：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，涉及湿法炼铜的原理
C. “春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中蚕丝的主要成分为纤维素
D. “千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，金在自然界中以单质形式存在
【答案】C
【解析】HgS受热分解生成汞和单质硫，汞、银这类不活泼金属通过热分解法冶炼获得，A正确；胆矾为CuSO4·5H2O，其溶液可以与铁发生置换反应，生成单质铜，B正确；蚕丝的主要成分为蛋白质，C错误；金化学性质不活泼，在自然界中以单质形式存在，D正确；故选C。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 羟基的电子式：B. 乙烯的空间填充模型：
C. 羧基的结构式：—COOHD. 聚四氟乙烯的单体：
【答案】B
【解析】羟基的电子式为，A错误；乙烯的结构简式为CH2=CH2，属于平面形结构，其空间填充模型为：，B正确；羧基的结构式为：，C错误；聚四氟乙烯的单体为四氟乙烯()，D错误；故选B。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 17g中含有极性键的数目为3NA
B. 常温下，32g与足量的混合并充分反应转移电子的数目为NA
C. 标准状况下，11.2L中所含原子的数目为4NA
D. 足量Cu与含1ml的浓硫酸反应生成的数目为0.5NA
【答案】A
【解析】17g的物质的量为1ml，其中含有极性键的数目为3，A项正确；与的反应为可逆反应，32gSO2与足量氧气混合充分反应，转移电子数一定小于NA，B项错误；标准状况下，为固态，无法根据气体摩尔体积计算其物质量，C项错误；随着反应的进行，硫酸浓度变小，Cu与稀硫酸不反应，不能完全反应，反应生成的数目小于0.5，D项错误；答案选A。
4. 科学研究表明和NO反应生成和的能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应
B. 反应过程中每生成1ml，转移4ml电子
C. 反应过程中每生成2ml释放278kJ热量
D. 1ml和1mlNO(g)的总能量比1ml和1ml的总能量高
【答案】B
【解析】由图可知，生成物总能量低于反应物总能量，反应为放热反应，A正确；反应化学方程式为N2O+NO=N2+NO2，N2O得电子生成N2，NO失电子生成NO2，化合价从+2价升高到+4价，故每生成1mlN2，有1mlNO参与反应，转移2ml电子，B错误；由图可知每生成1mlN2，释放139kJ的热量，故反应过程中每生成2mlN2(g)释放278kJ热量，C正确；由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，即1mlN2O(g)和1mlNO(g)的总能量比1mlN2(g)和1mlN2O(g)的总能量高，D正确；本题选B。
5. 性质决定用途。下列物质的性质与用途没有对应关系的是
A. 常温下，铁遇浓硫酸钝化，可用铁槽车运输浓硫酸
B. 具有漂白性，可用作葡萄酒的抗氧化剂
C. 液氨挥发吸收大量的热，可用液氨作制冷剂
D. Si具有半导体特性，可用晶体Si制作芯片
【答案】B
【解析】常温下，铁遇浓硫酸钝化生成一层致密的氧化膜，阻止了酸与内层金属的进一步反应，可用铁槽罐车运输浓硫酸，物质的性质与用途有对应关系，A不符合题意；用作葡萄酒抗氧化剂是因为SO2具有还原性，物质的性质与用途没有对应关系，B符合题意；液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂，物质的性质与用途有对应关系，C不符合题意；晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，属于半导体材料，因其半导体性能，可用晶体Si制作芯片，物质的性质与用途有对应关系，D不符合题意；故选B。
6. 下列关于元素周期表和元素周期律的说法，正确的是
A. 原子半径：
B. 卤族元素从F到I，其氢化物的稳定性逐渐增强
C. 反应中铝原子比钠原子失去的电子数目多，所以铝的还原性比钠的强
D. 最高价氧化物对应水化物酸性：
【答案】D
【解析】同周期元素从左到右，原子半径依次减小，且电子层数越多，原子半径越大，则原子半径：，A错误；同一主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，所以卤族元素从F到I，其氢化物的稳定性也逐渐减弱，B错误；金属单质的还原性与失去电子的难易程度有关，与失去电子的数目无关，C错误；因非金属性：N>C>Si，则最高价氧化物对应水化物酸性：，D正确；故选D。
7. 下列化学方程式或离子方程式的书写，正确的是
A. 过量铁粉与稀硝酸反应：
B. 将过量通入氨水中：
C. 与发生酯化反应：
D. 丙烯通入溴的四氯化碳溶液中：
【答案】D
【解析】过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为：，A错误；过量通入氨水发生反应生成亚硫酸氢铵，反应的离子方程式为：，B错误；与发生酯化反应生成丙酸甲酯和水，反应的化学方程式为：，C错误；丙烯通入溴的四氯化碳溶液中发生加成反应生成1,2-二溴丙烷，反应的化学方程式为：，D正确；故选D。
8. 海水资源的开发利用部分过程如图所示。
下列说法错误的是
A. “电解”时，发生了氧化还原反应
B. 海水晒盐前，需将海水中的、和等杂质离子除去
C. 设计步骤①②③的目的是富集溴元素
D. “还原吸收”时，发生反应的离子方程式为
【答案】B
【解析】由流程可知，海水通过“精制”得到NaCl溶液，再电解其溶液得到Cl2；母液中含有溴化钠，通入氯气将溴离子氧化为溴单质，得到低浓度的溴单质，通入热空气吹出溴单质，用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr的溶液，再次通入氯气将溴离子氧化为溴单质，达到富集溴元素的目的，据此解答。
“电解”时发生反应：，Cl元素化合价升高，H元素化合价降低，发生了氧化还原反应，A正确；粗盐提纯时，才需要将、和等杂质离子除去，B错误；根据分析可知，设计步骤①②③的目的是富集溴元素，C正确；“还原吸收”时，SO2和Br2、H2O反应生成H2SO4和HBr，发生反应的离子方程式为，D正确；故选B。
9. 根据下列实验操作和现象得出的实验结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】铜片和浓硫酸在常温下不反应，并不是发生钝化，A项错误；浓盐酸和浓氨水反应产生的白烟，是和HCl发生化合反应生成的氯化铵，体现了的挥发性且能与酸性物质反应，与还原性无关，B项错误；分别向无水乙醇和正己烷中加入一小块儿金属钠，无水乙醇中有气体产生，能证明金属钠可以与羟基发生反应，C项正确；溶解于溶液中，也会产生白色沉淀，并不能证明甲烷和发生了取代反应，D项错误；答案选C。
10. 纳米铜粉(平均粒径30~80nm)可用于和合成甲醇等反应过程的催化剂，以辉铜矿(主要成分为)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图所示：
已知：①浸取时，浸渣中含有硫单质；②还原时，生成的气体对环境没有污染。
下列说法错误的是
A. “浸取”时，发生反应的化学方程式为
B. “萃取”时，选择的萃取剂不溶于水，在该工艺中可循环使用
C. “还原”时，消耗和的物质的量之比为1：2
D. 用激光笔照射纳米铜粉，可观察到丁达尔效应
【答案】D
【解析】辉铜矿中加入FeCl3溶液浸取发生反应Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，过滤后得到氯化铜和氯化亚铁，加入萃取剂萃取，将氯化铜和氯化亚铁分离，再加入硫酸进行反萃取，此时铜离子在水相中，水相中加入N2H4还原生成纳米铜粉。
根据题干可知，“浸取”时，浸渣中含有硫单质，则是Cu2S与FeCl3反应生成了S，Cu也会失电子生成铜离子，Fe3+得电子生成亚铁离子，发生反应的化学方程式为，A项正确；“萃取”时，可分离出水相，说明选择的萃取剂不溶于水，同时后续的反萃取后又得到萃取剂，说明该萃取剂在该工艺中可循环使用，B项正确；根据已知信息可知，“还原”时，转化为，1ml转移4ml，1ml转化为Cu转移2ml，因此消耗和的物质的量之比为1：2，C项正确；该流程中制得的纳米铜粉属于纯净物，没有溶于水形成胶体，因此不能产生丁达尔效应，D项错误；答案选D。
11. 以乙烯为原料合成有机物d的路线如图所示。
下列说法错误的是
A. a→b的转化符合绿色化学思想
B. a、b分子中所有原子均在同一平面内
C. 将等物质的量的b和c完全燃烧，耗氧量相同
D. c→d的反应类型属于氧化反应
【答案】B
【解析】乙烯与氧气转化为环氧乙烷的反应原子利用率为100%，符合绿色化学思想，A项正确；a为乙烯，所有原子共平面，b中含饱和碳原子，不可能所有原子在同一平面内，B项错误；1mlb和1ml反应转化为1mlc，因此等物质的量的b和c完全燃烧，耗氧量相同，C项正确；c→d为醇被氧化生成羧酸，反应类型属于氧化反应，D项正确；答案选B。
12. 一种有机小分子常用于制备荧光材料，其结构简式如图所示。
下列说法正确的是
A. 该有机物为乙酸的同系物
B. 该有机物的分子式为
C. 1ml该有机物最多可与5ml发生加成反应
D. 1ml该有机物分别与足量Na和反应，生成气体的物质的量之比为1：2
【答案】D
【解析】该有机物中含有碳碳双键，与乙酸结构不同，不属于乙酸的同系物，A错误；根据该有机物的结构简式可知，该有机物的分子式为，B错误；羧基不能与发生加成反应，因此1ml该有机物最多可与4ml发生加成反应，C错误；1ml该有机物与足量Na反应生成0.5ml，1ml该有机物与足量反应生成1ml，生成气体的物质的量之比为1：2，D正确；故选D。
13. 湖南大学团队研发出一种新型可充电锌-溴电池，克服了电池自放电率高和能效低的问题。
已知a电极为锌棒，下列说法错误的是
A. 放电时，电流从b电极经导线流向a电极
B. 放电时，b电极的电极反应式为
C. 放电时，a电极质量每减少65g，理论上b电极消耗0.5ml
D. 充电时，a电极发生还原反应
【答案】C
【解析】根据题图可知，放电时a电极作负极，a电极上Zn转化为，b电极为正极，电极反应式为；
根据题图可知，放电时a电极作负极，则电流从b电极经导线流向a电极，A项正确；放电时，b电极的电极反应式为，B项正确；放电时，a电极Zn质量每减少65g，则电路中通过2ml，理论上b电极消耗1ml，C项错误；充电时，a电极为阴极，转化为Zn，发生还原反应，D项正确。故选C。
14. 某温度下，在一恒容密闭容器中充入2ml和2ml发生反应，5min时达到平衡。下列说法错误的是
A. 若升高温度，体系达到平衡的时间小于5min
B. 达到平衡时，气体的物质的量可能减小为原来的一半
C. 加入催化剂可提高的转化速率
D. 反应开始至达到平衡时，体系的压强一直减小
【答案】B
【解析】升高温度，反应速率加快，可以缩短反应到达平衡所用时间，则体系达到平衡的时间小于5min，A正确；达到平衡时，若气体的物质的量减小为原来的一半，则和将会完全反应转化为，但该反应是可逆反应，不能完全转化，所以达到平衡时，气体的物质的量不可能减小为原来的一半，B错误；加入催化剂可提高反应速率，故可提高的转化速率，C正确；该反应为气体分子数减少的反应，反应开始至达到平衡时，气体的物质的量一直在减小，体系的压强也一直在减小，D正确。故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 某化学小组在实验室中采用如图装置模拟用还原法除去工业尾气中的。
回答下列问题：
（1）盛放稀硝酸的仪器名称为_______，实验过程中，为使稀硝酸顺利滴下，可对该仪器进行的操作是_______。
（2）装置A中发生反应的化学方程式为_______。
（3）浓氨水的作用除了吸收生成的少量和挥发的外，还有_______作用。(写出一点即可)
（4）装置D中盛放试剂的名称为_______。
（5）装置E中发生反应的化学方程式为_______。
（6）装置F中浓硫酸的作用为_______。
（7）写出氮氧化物对环境造成的一种危害：_______。
【答案】（1）①.分液漏斗 ②.打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽对准颈部的小孔)
（2）
（3）控制气流速度(或调控和NO的比例等)
（4）碱石灰 （5）
（6）吸收尾气，防止空气进入
（7）酸雨(或光化学烟雾或雾霾等)
【解析】装置A中氯化铵和消石灰加热反应制备氨气，装置B中稀硝酸和铜片反应生成一氧化氮，装置C用于吸收生成的少量和挥发的，也可以控制气流速度(或调控NH3和NO的比例等)作用，装置D中装有碱石灰，是为了干燥一氧化氮和氨气，装置E中氨气和一氧化氮在加热和催化剂条件下反应生成氮气和水，装置F用于吸收尾气NH3，同时防止空气进入装置，据此解答。
【小问1详解】
盛放稀硝酸的仪器名称为分液漏斗，实验过程中，为使稀硝酸顺利滴下，可对该仪器进行的操作是：打开分液漏斗上口的玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准颈部的小孔；
【小问2详解】
装置A中氯化铵和消石灰加热反应制备氨气，反应的化学方程式为；
【小问3详解】
浓氨水的作用除了吸收生成的少量和挥发的外，还有控制气流速度(或调控和NO的比例等)作用；
【小问4详解】
装置D中盛放试剂的作用是干燥一氧化氮和氨气，则盛放试剂的名称为碱石灰；
【小问5详解】
装置E中氨气和一氧化氮在加热和催化剂条件下反应生成氮气和水，反应的化学方程式为：；
【小问6详解】
由分析可知，浓硫酸的作用为吸收尾气，防止空气进入；
【小问7详解】
氮氧化物对环境造成的危害有酸雨(或光化学烟雾或雾霾等)。
16. 氟硅酸钾()常用于木材防腐和陶瓷制造，一种以石英砂和氢氟酸为原料制备氟硅酸钾的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
（1）中Si元素的化合价为_______。
（2）“还原1”中，发生反应的化学方程式为_______。
（3）“还原2”中，发生反应的与的物质的量之比为_______。
（4）“转化2”中发生反应的化学方程式为_______。
（5）“沉淀”后，分离出的操作为_______，该操作需要使用的玻璃仪器有_______。
（6）该工艺中可循环使用的物质除外，还有_______(填化学式)。
（7）写出氢氟酸的一种用途：_______。
【答案】（1）+4 （2）
（3）1：1 （4）
（5）①.过滤 ②.漏斗、烧杯和玻璃棒
（6）HCl （7）雕刻玻璃
【解析】由题给流程可知，石英砂和焦炭在高温下反应生成硅和一氧化碳，反应生成的硅与氯化氢高温下反应生成三氯硅烷和氢气，三氯硅烷与氢气高温下反应生成硅和氯化氢，硅溶于氢氟酸反应生成和可以循环使用的氢气，溶液与氯化钾固体反应生成沉淀和可以循环使用的盐酸，过滤得到。
【小问1详解】
中钾元素的化合价为+1价、氟元素的化合价为—1价，由化合价代数和为0可知，化合物中硅元素的化合价为+4价，故答案为：+4；
【小问2详解】
由分析可知，“还原1”发生的反应为石英砂和焦炭在高温下反应生成硅和一氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：；
【小问3详解】
由分析可知，“还原2”发生反反应为三氯硅烷与氢气高温下反应生成硅和氯化氢，反应的化学方程式为，由方程式可知，反应中氢气和三氯硅烷的物质的量比为1：1，故答案为：1：1；
【小问4详解】
由分析可知，“转化2”发生的反应为硅溶于氢氟酸得到溶液，应的化学方程式为，故答案为：；
【小问5详解】
由分析可知，“沉淀”发生的反应为溶液与氯化钾固体反应生成沉淀和盐酸，过滤得到，过滤需要用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒，故答案为：过滤；漏斗、烧杯和玻璃棒；
【小问6详解】
由分析可知，该工艺中可循环使用的物质为氢气和氯化氢，故答案为：HCl；
【小问7详解】
玻璃的主要成分为能与氢氟酸溶液反应生成四氟化硅和水的二氧化硅，所以氢氟酸的一种常用的用途为雕刻玻璃，故答案为：雕刻玻璃。
17. 我国科学家研发的“液态阳光”计划：通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备成甲醇，其反应原理为。
（1）在一定温度下，相关物质的相对能量如图所示，该反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应；断裂1ml和3ml中化学键吸收的总能量_______(填“大于”或“小于”)形成1ml和1ml中化学键释放的总能量。
（2）在体积为2L的密闭容器中充入2ml和6ml，分别在温度和下反应，测得的物质的量随时间变化如图所示。
①_______(填“>”或“ ②.温度下反应速率快，先达到平衡，温度较高 ③. ④. ⑤. B
（3）①. ②.n ③. ④. 8
【解析】
【小问1详解】
根据相关物质的相对能量可知，1ml和3ml的总能量大于1ml和1ml的总能量，因此该反应为放热反应。放热反应反应物的键能之和小于生成物的键能之和，因此断裂1ml和3ml中的化学键吸收的总能量小于形成1ml和1ml中化学键释放的总能量；
【小问2详解】
①温度，原因为温度下反应速率快，反应先达到平衡，温度较高。
②温度下，；a、b两点甲醇的物质的量相同，说明反应物和生成物的浓度相同，a点温度高于b点，则反应速率的大小关系为。
③平均相对分子质量=总质量/总物质的量，由于反应前后物质的量不等，所以当平均相对分子质量不变的时候，可以说明已经达到平衡状态，A正确；，未表明是正向速率还是逆向速率，不能说明反应已达到平衡状态，B错误；氢气和水的浓度之比一直在变化，当他们浓度之比保持不变时，就说明已经达到平衡状态，C正确；甲醇的物质的量一直在变，当它的物质的量不变时，说明已经达到平衡状态，D正确；故选B。
【小问3详解】
根据的迁移方向可知，电极n为负极，电极m为正极。①气体M为，电子的流向为由电极n沿导线流向电极m；
②负极的电极反应式为，正极的电极反应式为，当外电路中通过1ml电子时，消耗气体M的物质的量为0.25ml，质量为8g。
18. 有机物H是一种高分子材料，其一种合成路线如图所示：
回答下列问题：
（1）有机物A的化学名称为_______，写出A的一种同分异构体的结构简式：_______。
（2）A→B的化学方程式为_______。
（3）有机物D中官能团的名称为______，1ml该物质与碳酸钠反应最多生成______gCO2。
（4）D+G→H的反应条件为_______，其反应类型为_______。
（5）E→F的化学方程式为_______。
（6）工业上制备A的方法有多种，其中一种方法为煤的液化，该过程属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
【答案】（1）①.乙醇 ②.
（2）
（3）①.碳碳双键、羧基 ②.22
（4）①.浓硫酸，加热 ②.取代反应(或酯化反应)
（5）n （6）化学
【解析】A经过氧化后得到乙醛，根据反应条件可知A为乙醇；E在一定条件下反应生成F，根据F的分子式可知E到F发生的是加聚反应，所以F的结构简式为
，据此作答：
【小问1详解】
根据题给流程图，经分析可知A为，其名称为乙醇，A的一种同分异构体的结构简式为；
小问2详解】
A→B是乙醇发生催化氧化生成乙醛，化学方程式为；
【小问3详解】
有机物D中官能团的名称为碳碳双键、羧基。1mlD中含有1ml羧基，与碳酸钠反应最多生成0.5ml，为22g；
【小问4详解】
D+G→H的反应为酸与醇的酯化反应，反应条件为浓硫酸、加热，其反应类型为取代反应或酯化反应；
【小问5详解】
E→F发生的是加聚反应，反应方程式为
n；
【小问6详解】
煤的液化是C和水反应生成CO和氢气，CO和氢气再反应生成乙醇等物质，该过程有新物质生成，属于化学变化。
选项
实验操作和现象
实验结论
A
常温下，将铜片加入浓硫酸中，无明显现象
Cu遇浓硫酸钝化
B
分别用玻璃棒蘸取浓盐酸和浓氨水，靠近但不接触，产生白烟
具有还原性
C
分别向无水乙醇和正己烷中加入一小块儿金属钠，无水乙醇中有气体产生
钠可以与羟基反应
D
甲烷和在光照条件下反应一段时间，将反应后的混合气体通入溶液中，产生白色沉淀
甲烷和发生了取代反应