2023-2024学年河北省石家庄市辛集市高二（上）期末化学模拟试卷（含解析）

2023-2024学年河北省石家庄市辛集市高二（上）期末化学模拟试卷
一．选择题（共10小题，满分30分，每小题3分）
1．（3分）化学是你，化学是我，化学深入我们生活，下列说法正确的是（　　）
A．塑料、合成橡胶和合成纤维，都主要是以石油、煤、天然气为原料生产的
B．煤的综合利用包括煤作燃料、煤的干馏、煤的液化和气化
C．石油裂化的目的是使直链烃转化为芳香烃
D．包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃
2．（3分）下列有关化学用语表示正确的是（　　）
A．次氯酸的结构式：H﹣Cl﹣O
B．1H、2H、3H是同一种核素
C．S2﹣的结构示意图：
D．四氯化碳的电子式：
3．（3分）IUPAC宣布第113、115、117、118号元素存在，至此周期表中第七周期就完整了．下列说法错误的是（　　）
A．118号是零族元素
B．第七周期共有32种元素
C．四种元素都有放射性
D．四种元素都是金属
4．（3分）常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是（　　）
A．pH＝1的溶液中：Na+、Cu2+、Cl﹣、
B．0.1 mol L﹣1 AlCl3溶液中：Cu2+、Mg2+、、
C．由水电离产生的c（H+）＝10﹣12 mol L﹣1的溶液中：、、、Cl﹣
D．1.0mol/LKNO3溶液中：Fe2+、H+、Cl﹣、
5．（3分）反应X（s）+3Y（g） Z（g）+2W（g），在恒容绝热容器中加入1mol X和3mol Y发生反应，说法正确的是（　　）
A．在反应的过程中，加入更多的X，化学反应速率加快
B．在反应的过程中，容器内的压强变小
C．容器内温度不变时，可以说明反应到达平衡状态
D．随着反应的进行，容器内气体的密度不变
6．（3分）下列叙述正确的是（　　）
A．由图甲可知，2SO3（g） 2SO2（g）+O2（g）△H＝（b﹣a）kJ mol﹣1
B．图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C．图丙表示燃料燃烧反应的能量变化
D．图丁表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
7．（3分）下列生活常见物质中，水溶液显碱性的是（　　）
A．食醋 B．橙汁
C．食盐 D．“84”消毒液
8．（3分）关于平衡常数，下列说法正确的是（　　）
A．使用催化剂能使化学反应速率加快，平衡常数增大
B．平衡常数随温度的改变而改变
C．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化
D．对于3Fe（s）+4H2O（g） Fe3O4（s）+4H2（g），反应的化学平衡常数的表达式
9．（3分）甲池是一种偏二甲肼[（CH3）2NNH2]燃料电池，如图所示。一段时间乙池内，D中进入8mol混合气体，其中环戊二烯的物质的量分数为20%（杂质不参与反应），C出来的是含环戊二烯的物质的量分数为15%的混合气体（不含H2，该条件下环戊烷、环戊二烯都为气态）。下列说法正确的是（　　）
A．甲池中B处通入O2，E处有O2放出，且体积一样（标况下测定）
B．乙池中惰性电极上发生反应：+4e﹣+4H+═
C．甲池中OH﹣由G极移向F极，乙池中H+由惰性电极移向多孔惰性电极
D．导线中共传导1.2mol电子
10．（3分）下列实验现象描述正确的是（　　）
A．将足量SO2气体通入石蕊试液中，石蕊试液变红色
B．红热的铜丝在氯气中燃烧，产生了棕黄色的烟雾
C．碘水中加入少量汽油振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为紫红色
D．将过氧化钠加入足量的水中振荡，再滴入酚酞，震荡，溶液呈红色
二．多选题（共4小题，满分16分，每小题4分）
（多选）11．（4分）已知CH4、O2和H2O（g）（H2O的作用是活化催化剂）按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇：CH4（g）O2（g）＝CH3OH（g）ΔH，反应的部分历程如图所示（吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，TS代表过渡态）。下列说法正确的是（　　）
A．该反应ΔH＝﹣32.51kJ mol﹣1
B．H2O（g）比O2（g）更容易吸附在催化剂表面
C．该反应过程中只涉及到σ键的断裂与形成
D．图示中慢反应的方程式为*CH4+*OH＝*CH3OH+*H
12．（4分）下列离子方程式正确的是（　　）
A．纯碱溶液显碱性：CO32﹣+2H2O H2CO3+2OH﹣
B．醋酸溶液显酸性：CH3COOH+H2O CH3COO﹣+H3O+
C．向碘化亚铁溶液中通入足量的溴水：2 Br2+2Fe2++2I﹣═4Br﹣+2Fe3++I2
D．向碳酸氢钙溶液中滴加过量的烧碱溶液：HCO3﹣+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+H2O
（多选）13．（4分）“寒芒秀采总称珍，就中鸡缸最为冠”，色彩浓艳的斗彩鸡缸杯是我国陶瓷珍品。HgS是一种难溶于水的朱砂红釉彩，一定温度下其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．HgS溶于水形成的饱和溶液中c（Hg2+）＝c（S2﹣）
B．m点时，有HgS沉淀生成
C．图中各点对应的Ksp的关系为Ksp（n）＝Ksp（p）＝2.5×10﹣53
D．向n点对应的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成沿曲线向p点方向移动
14．（4分）对应下列叙述的微粒M和N，肯定属于同主族元素且化学性质相似的是（　　）
A．原子核外电子排布式：M为1s22s2，N为1s2
B．结构示意图：M ，N
C．M原子基态2p轨道上有一对成对电子，N原子基态3p轨道上有一对成对电子
D．M原子基态2p轨道上有1个未成对电子，N原子基态3p轨道上有1个未成对电子
三．解答题（共4小题，满分54分）
15．（14分）氢能是清洁能源，广泛利用氢能是实现双碳目标的重要手段。利用甲酸（HCOOH）分解制备氢气成为能源研究重点。
（1）已知：2HCOOH（g）+O2（g）＝2H2O（1）+2CO2（g）ΔH1＝﹣706kJ mol﹣1
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（1）ΔH2＝﹣486kJ mol﹣1
甲酸分解制氢的反应HCOOH（g）＝H2（g）+CO2（g）ΔH＝　 　kJ mol﹣1；有利于提高该分解反应平衡转化率的方法有 　 　、　 　；用各物质的平衡分压表示甲酸分解制氢反应的平衡常数，表达式Kp＝　 　（气体B的平衡分压用p（B）表示）。
（2）一定条件下，用PD/AC催化100mL0.1mol L﹣1的甲酸水溶液制氢，一定温度下甲酸分解率与反应时间的关系、相同时间内甲酸分解率与反应温度的关系如图1所示。
①图中表示相同时间内甲酸分解率随温度变化的曲线是 　 　（填“a”或“b”），判断的理由是 　 　。
②当反应时间为0.5h时，甲酸转化率为95.7%，则0～0.5h内，甲酸分解的平均速率υ＝　 　mol L﹣1 h﹣1（保留2位有效数字）。
（3）在Pd﹣Co@Pd核壳催化剂催化下，甲酸分解制氢的一种反应进程和相对能量的变化情况如图2所示。该进程中，正反应最大能垒（活化能）为 　 　eV，反应速率最慢的步骤为 　 　（填标号）。
a.I→II
b.II→III
c.III→IV
d.IV→V
16．（14分）二氧化氯（ClO2）、亚氯酸钠（NaClO2）均具有较强氧化性，其溶液可用于烟气脱硝。
二氧化氯制备：粗盐水中常含有Mg2+、Ca2+、等杂质，通过依次滴加略过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3，再过滤、滴加HCl及加热，可获得精制饱和食盐水。
（1）滤液中　 　。[已知Ksp（BaSO4）＝1×10﹣10、Ksp（BaCO3）＝5×10﹣9]
（2）在一定条件下，用石墨电极电解精制食盐水制取ClO2，原理如图所示。阳极的电极反应式为 　 　。
17．（13分）一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示．
即：AmBn（s） m An+（aq）+n Bm﹣（aq） c（An+）mc（ Bm﹣）n＝Ksp
已知：某温度时，Ksp（AgCl）═1.8×10﹣10
Ksp（Ag2CrO4）═1.1×10﹣12
则此温度下，在0.010mol L﹣1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度为　 　．
18．（13分）X、Y、Z是短周期三种元素，它们在周期表中的位置如表所示．试回答：
X
Y
Z
（1）X元素单质的化学式是 　 　．
（2）Z元素的原子结构示意图为 　 　．
（3）Y在元素周期表中的位置是 　 　．
（4）与Z同主族的下一周期元素的原子序数是 　 　．
2023-2024学年河北省石家庄市辛集市高二（上）期末化学模拟试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题，满分30分，每小题3分）
1．【解答】解：A．以煤、石油和天然气为主要原料可制造化工产品、合成塑料、合成橡胶、合成纤维等，故A正确；
B．煤的综合利用有煤的气化、液化和干馏，不包括煤作燃料，故B错误；
C．石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料（汽油，煤油，柴油等）的产量，特别是提高汽油的产量，故C错误；
D．烃中只含C、H元素，而聚氯乙烯中含Cl元素，聚氯乙烯不属于烃，而聚乙烯属于烃类物质，故D错误；
故选：A。
2．【解答】解：A、HClO中Cl原子只形成1个共价键，即HClO中是H原子和Cl原子分别与O原子形成共价键，故HClO的结构式：H﹣O﹣Cl，故A错误；
B、1H、2H、3H为氢元素的3种不同的原子，即三种核素，它们之间互为同位素，故B错误；
C、硫离子的核内有16个质子，核外有18个电子，故硫离子的结构示意图为，故C正确；
D、四氯化碳分子中含有4个碳氯键，碳原子和氯原子最外层达到8电子稳定结构，四氯化碳正确的电子式为：，故D错误；
故选：C。
3．【解答】解：A、118号是第七周期零族元素，故A正确；
B、第七周期就完整了与第六周期元素种类相同，所以第七周期共有32种元素，故B正确；
C、四种元素不常见所以有放射性，则四种元素都有放射性，故C正确；
D、118号是稀有气体，所以是非金属，故D错误；
故选：D。
4．【解答】解：A．pH＝1的溶液，显酸性，不能大量存在，且Cu2+、不能共存，故A错误；
B．该组离子之间不反应，可大量共存，故B正确；
C．由水电离产生的c（H+）＝10﹣12 mol L﹣1的溶液，为酸或碱溶液，酸碱溶液中均不能大量存在，且碱溶液中不能大量存在，故C错误；
D．Fe2+、H+、发生氧化还原反应，不能共存，故D错误；
故选：B。
5．【解答】解：A．增加固体的量，不能加快化学反应速率，X是固体，则在反应的过程中，加入更多的X，化学反应速率不变，故A错误；
B．该反应是一个气体体积不变的反应，在反应的过程中，容器内的压强不变，故B错误；
C．没有热效应为0的化学反应，不管是放热反应还是吸热反应，在恒容绝热容器中一定有温度不变，若容器内温度不变说明正逆反应速率相等，反应到达平衡状态，故C正确；
D．该反应是一个气体体积不变的反应，由质量守恒定律可知，反应中气体质量增大，则随着反应的进行，容器内气体的密度增大，故D错误；
故选：C。
6．【解答】解：A.由图可知，反应为吸热反应，热化学方程式为2SO3（g） 2SO2（g）+O2（g）△H＝（a﹣b）kJ mol﹣1，故A错误；
B.图中反应为吸热反应，图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，故B正确；
C.燃料燃烧应放出热量，反应物总能量大于生成物总能量，而图中表示的为吸热反应，故C错误；
D.图中反应物能量高于生成物，反应为放热反应，表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化，故D错误；
故选：B。
7．【解答】解：A．食醋中含有醋酸，醋酸电离出H+导致食醋溶液呈酸性，故A错误；
B．橙汁溶液呈酸性，常温下pH＜7，故B错误；
C．食盐的主要成分是NaCl，NaCl是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，故C错误；
D．“84”消毒液的主要成分是NaClO，NaClO是强碱弱酸盐，NaClO水解导致溶液呈碱性，故D正确；
故选：D。
8．【解答】解：A．平衡常数仅与温度有关，催化剂不会改变平衡常数，故A错误；
B．平衡常数仅与温度有关，故B正确；
C．平衡移动除了温度之外，还可以是压强、浓度等，所以平衡常数不一定发生变化，故C错误；
D．平衡常数表达式中，不写入固体物质，故D错误；
故选：B。
9．【解答】解：A．根据分析，甲中F为正极，A口通入氧气，G为负极，B口通入偏二甲肼[（CH3）2NNH2]，故A错误；
B．乙中左侧惰性电极为阴极，电极反应：+4e﹣+4H+═，故B正确；
C．甲池为原电池，原电池中阴离子移向负极，G为负极；乙池为电解池，阳离子移向阴极，多孔惰性电极为阳极，故C错误；
D．D中进入8mol混合气体，其中环戊二烯的物质的量分数为20%（杂质不参与反应），C出来的是含环戊二烯的物质的量分数为15%的混合气体（不含H2，该条件下环戊烷、环戊二烯都为气态），反应了气体物质的量为8mol×（20﹣15）%＝0.4mol，由得失电子守恒、电极反应式+4e﹣+4H+═，可得转移电子数为0.4mol×4＝1.6mol，故D错误；
故选：B。
10．【解答】解：A．二氧化硫为酸性氧化物，其酸溶液显酸性，则将足量SO2气体通入石蕊试液中，石蕊试液变红色，故A正确；
B．Cu与氯气反应生成固体氯化铜，产生的是棕黄色的烟，不是烟雾，故B错误；
C．汽油的密度比水的密度小，分层后水在下层，则静置后下层颜色变浅，上层颜色变为紫红色，故C错误；
D．将过氧化钠加入足量的水中振荡，再滴入酚酞，过氧化钠具有强氧化性，能够使溶液红色褪去，故D错误；
故选：A。
二．多选题（共4小题，满分16分，每小题4分）
11．【解答】解：A．该图只显示部分历程，无法计算反应的焓变，故A错误；
B．*H2O能量更低，则在催化剂表面上更容易被吸附的是水，故B正确；
C．该反应过程中O＝O键发生断裂，则该反应过程中存在π键的断裂，故C错误；
D．由图可知，该历程中正反应最大的活化能的步骤是*CH4、*OH和生成*CH3OH和*H，则化学方程式为：*CH4+OH*＝*CH3OH+H*，故D正确；
故选：BD。
12．【解答】解：A．纯碱溶液显碱性，离子方程式：CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣，故A错误；
B．醋酸溶液显酸性是因为醋酸部分电离生成氢离子，离子方程式：CH3COOH+H2O CH3COO﹣+H3O+，故B正确；
C．亚铁离子、溴离子均全部被氧化，离子反应为：2Fe2++4I﹣+3Br2＝2Fe3++2I2+6Br﹣，故C错误；
D．向碳酸氢钙溶液中滴加过量的烧碱溶液，离子方程式：2HCO3﹣+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+2H2O+CO32﹣，故D错误；
故选：B。
13．【解答】解：A.根据溶解平衡HgS（s） Hg2+（aq）+S2﹣（aq）可知，HgS溶于水形成的饱和溶液中一定满足：c（Hg2+）＝c（S2﹣），故A正确；
B.结合图示可知，b点Q（HgS）＝c（Hg2+） c（S2﹣）＜Ksp（HgS），此时没有HgS沉淀生成，故B错误；
C.p点的Ksp＝c（Hg2+） c（S2﹣）＝5×10﹣27mol L﹣1×5×10﹣27mol L﹣1＝2.5×10﹣53，由于p点、n点在同一温度线上，Ksp只受温度影响，则Ksp（n）＝Ksp（p）＝2.5×10﹣53，故C正确；
D.向n点对应的溶液中加入少量Na2S固体，c（S2﹣）增大，平衡逆向移动，c（Hg2+）减小、c（S2﹣）减小，溶液组成不会沿曲线向p点方向移动，故D错误；
故选：AC。
14．【解答】解：A．M核外电子排布式为：1s22s2，则M为Be，N核外电子排布式为：1s2，则为He，不是同主族元素，故A错误；
B．根据核电荷数可知M为Ne，N为Na+，不是同主族元素，故B错误；
C．M原子基态2p轨道上有一对成对电子，则其核外电子排布式为：1s22s22p4，为O元素，N原子基态3p轨道上有一对成对电子，则其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，为S元素，二者为同主族元素，化学性质相似，故C正确；
D．M原子基态2p轨道上有1个未成对电子，M可能为B或F元素，N原子基态3p轨道上有1个未成对电子，N可能为Al或Cl元素，所以M和N可能不属于同一族，故D错误；
故选：C。
三．解答题（共4小题，满分54分）
15．【解答】解：（1）①2HCOOH（g）+O2（g）＝2H2O（1）+2CO2（g） ΔH1＝﹣706kJ mol﹣1
②2H2（g）+O2（g）＝2H2O（1）ΔH2＝﹣486kJ mol﹣1
根据盖斯定律：（①﹣②）得HCOOH（g）＝H2（g）+CO2（g）ΔH（﹣706+486）kJ/mol＝﹣110kJ/mol；该反应是气体体积增大的放热反应，降温、减压都能使平衡正向移动，提高该分解反应平衡转化率；压强平衡常数为产物分压系数次幂的乘积与反应物分压系数次幂的乘积的比值，Kp，
故答案为：﹣110；减压；降温；；
（2）①甲酸分解制氢的反应为放热反应，达到平衡后，再升高温度，平衡逆向移动，甲酸分解率减小，则图中表示相同时间内甲酸分解率随温度变化的曲线是b，
故答案为：b；酸分解制氢的反应为放热反应，达到平衡后，再升高温度，平衡逆向移动，甲酸分解率减小；
②100mL 0.1mol L﹣1的甲酸水溶液，反应时间为0.5h时，甲酸转化率为95.7%，Δc（HCOOH）＝0.1mol/L×95.7%＝0.0957mol/L，0～0.5h内，甲酸分解的平均速率υ0.19mol/（L h），
故答案为：0.19；
（3）正反应最大能垒（活化能）的步骤为III→IV，该步骤活化能为1.20eV﹣0.58eV＝0.62eV，活化能越大，反应速率越慢，则III→IV反应速率最慢，
故答案为：0.62；c。
16．【解答】解：（1）根据分析可知，滤液为BaSO4、BaCO3的饱和溶液，所以滤液中50，
故答案为：50；
（2）由图可知，阳极的Cl﹣失去电子，被氧化为ClO2，根据原子守恒、电荷守恒可得电极反应式为Cl﹣+2H2O﹣5e﹣＝ClO2+4H+，
故答案为：Cl﹣+2H2O﹣5e﹣＝ClO2+4H+。
17．【解答】解：在0.010mol L﹣1的AgNO3溶液中c（Ag+）＝0.010mol L﹣1，形成AgCl饱和溶液时Cl﹣浓度：c（Cl﹣）mol/L＝1.8×10﹣8mol/L，则c（AgCl）＝1.8×10﹣8mol/L，
形成Ag2CrO4饱和溶液时的浓度：c（）mol/L＝1.1×10﹣8mol/L，则c（Ag2CrO4）＝1.1×10﹣8mol/L，
故答案为：1.8×10﹣8mol/L、1.1×10﹣8mol/L．
18．【解答】解：根据短周期元素的在周期表中的相对位置可知，X一定为第一周期元素，应为He，则Y为F元素，Z为S元素，
（1）X是He元素，其单质的化学式为：He，故答案为：He；
（2）Z为S元素，其原子序数为16，最外层电子数为6，硫原子结构示意图为：，
故答案为：；
（3）Y为F元素，其核电荷数为9，位于周期表中第二周期、ⅤⅡA族，
故答案为：第二周期、ⅤⅡA族；
（4）与硫同族的下一周期元素为Se，原子序数为34，故答案为：34．
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