湖南省衡阳市衡阳县2023-2024学年高二上学期1月期末考试化学试题（含解析）

衡阳县2023-2024学年高二上学期1月期末考试
化学
考生注意：
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，并将芳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 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
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．下列基态原子价层电子排布式对应元素的焰色呈黄色的是（ ）
A． B． C． D．
2．中国石化石油化工科学研究院最近从地沟油中提炼出航空燃油；我国航天科技集团六院自主成功开发500吨级液氧煤油发动机．下列叙述正确的是（ ）
A．航空燃油不完全燃烧不会对环境造成污染
B．液氧汽化过程是吸热反应
C．煤油燃烧反应是放热反应
D．航空燃油和煤油都是可再生能源
3．下列基态原子的未成对电子数最多的是（ ）
A．第二周期ⅦA族 B．第四周期ⅥB族
C．第四周期ⅡB族 D．第三周期ⅤA族
4．书写下列基态原子电子排布式时，最后一个电子进入$能级，但是不属于s区元素的是（ ）
A．锂 B．铁 C．钙 D．氦
5．主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，元素的某种性质递变规律如图所示．下列对应的元素和性质正确的是（ ）
A．原子半径： B．电负性：
C．第一电离能： D．最高正化合价：
6．下列化学用语错误的是（ ）
A．能层的能级：
B．基态锗（）原子的电子排布式：
C．基态原子的价层电子轨道表示式：
D．p能级的电子云轮廓图：
7．电子科技大学孙威教授首次探索碱性锌-空气电池，工作原理如图所示．
下列叙述正确的是（ ）
A．放电时，电子由锌极经电解质溶液流向铜极
B．放电时，正极区只发生反应：
C．充电时，阴极上“钝化”生成的不容易反应
D．充电时，产生时转移电子
8．在一定温度和压强下，由指定的单质生成纯物质的热效应为生成热，可以用物质生成热表示物质的相对能量．几种物质的生成热如表所示．
物质
生成热 0 128
已知键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量．键能为，假设中键能相等．下列叙述正确的是（ ）
A．的生成热大于
B．
C．稳定性：
D．上述物质中，键能为
9．设为阿伏加德罗常数的值．下列叙述错误的是（ ）
A．电解法精炼铜时，阴极质量净增时，转移电子数为
B．时向密闭容器中充入，反应后体系中双原子分子总数为
C．溶液中阳离子总数小于
D．溶液中含粒子总数为
10．下列装置所示的过程与勒夏特列原理无关的是（ ）
A．加入时产生气泡速率加快 B．加入时乙烧瓶中气体颜色加深
C．光照时试管中黄绿色变浅 D．加入铁粉时溶液颜色变浅
11．电解水制氢称为“绿氢”．我国科学家设计如图所示绿氢制备装置，图a中离子交换膜不允许通过．
下列叙述错误的是（ ）
A．图a和b装置电解产物完全相同
B．电解一段时间后，图a阳极区浓度不变
C．图a装置采用阴离子交换膜
D．图b阳极反应式为
12．是一种弱酸．常温下，用溶液滴定溶液，测定HCNO溶液的浓度．下列叙述正确的是（ ）
A．本实验可以选择甲基橙作指示剂
B．本实验需要的玻璃仪器为①②③
C．滴定过程中时，
D．若滴定终点时，则
13．某小组设计实验探究的性质，实验结果如下：
序号 操作及现象
① 向溶液中滴加溶液，产生白色沉淀，静置后，向上层清液中再滴加溶液，产生黑色沉淀
② 向溶液中滴加溶液，产生白色沉淀和臭鸡蛋气味气体
③ 向溶液中滴加溶液，产生乳白色浑浊
④ 向溶液中加入溶液，先产生乳白色浑浊，后产生黑色沉淀．分离黑色沉淀得到少量浅黄色固体和黑色固体；将黑色固体溶于稀硫酸，产生臭鸡蛋味气体和浅绿色溶液
下列推断错误的是（ ）
A．实验①证明溶解度：
B．实验②可知，产生的气体是
C．实验③中，产生乳白色浑浊发生的是复分解反应
D．实验③和④证明和相对量不同，产物不同
14．向三个体积均为的恒容绝热密闭容器中按不同方式投人反应物，起始温度为时发生反应：，测得达到平衡时的有关数据如下表．下列说法错误的是（ ）
容器 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
反应物的投入量
平衡时正反应速率
平衡常数
平衡时的物质的量
反应物的转化率
A． B． C． D．
二、非选择题：本题共4小题，共58分．
15．（14分）前四周期元素的原子序数依次增大．基态原子核外电子的空间运动状态有4种，基态原子最外层电子数是内层电子数的3倍．元素对应的单质与酸或碱均能反应生成气体，基态核外有5个未成对电子．基态原子的部分电离能数据如下：
元素 电离能
738 1451 7733 10540
回答下列问题：
（1）W的元素符号为______________．
（2）基态原子最外层电子云轮廓图为______________（填名称）．1个原子核外有______________种运动状态不同的电子．
（3）基态原子核外电子占据______________个原子轨道．基态原子核外能量最高的能层符号是______________．
（4）不稳定，易转化成的原因是______________（从结构角度分析）．
（5）在水中剧烈反应生成一种碱和一种刺激性气味气体，该反应的化学方程式为______________．
16．（14分）是中学常用试剂，在化学实验中有广泛应用，请回答下列问题．
（1）溶于水，发生如下反应：
①
②
③
（用含的式子表示）．
（2）利用制备无水氯化铁有如下三种方法．
①上述方法中的作用是______________．
②方法中制备的同时产生两种酸性气体，写出该反应的化学方程式：______________．
（3）为探究催化分解，设计如下实验方案：
实验 双氧水 加入试剂 温度 收集等质量所需时间
Ⅰ 10.0 蒸馏水 25
Ⅱ 10.0 溶液 25
Ⅲ 10.0 溶液 35
实验结果：．
①根据实验Ⅰ、Ⅱ可得出结论：______________．
②研究发现实验Ⅱ和Ⅲ中产生不同程度的红褐色沉淀，用必要的文字和化学用语解释产生红褐色沉淀的原因：______________．
（4）测定样品的纯度．
已知：（无色，稳定），易溶于水且完全电离．常温下，．
实验步骤如下：
步骤1：取样品配成溶液，准确量取溶液于锥形瓶中；
步骤2：向锥形瓶中加入足量溶液，充分反应后，加入溶液（过量）使完全沉淀；
步骤3：向其中加入硝基苯，用力振荡，使沉淀表面被有机物覆盖；
步骤4：加入3滴指示剂，用溶液滴定过量的至终点，消耗溶液．
测得样品中的质量分数为______________（用含和的代数式表示）．若取消步骤3，则测定结果______________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．
17．（14分）活性炭可用于处理气体，反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
（1）______________．
（2）在恒温恒容密闭容器中投人足量的活性炭粉和．下列叙述正确的是______________（填字母）．
A．容器中混合气体密度保持不变时达到平衡状态
B．达到平衡时，的体积分数等于
C．其他条件不变，增大活性炭粉质量，达到平衡时，的体积百分含量增大
D．平衡后再充入少量的平衡转化率降低
（3）在密闭容器中充入足量活性炭粉和气体，发生反应Ⅰ、Ⅱ．测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示．
图1 图2
______________（填“>”“<”或“=”），理由是______________．
（4）一定温度下，在甲、乙两个体积相同的密闭容器中均充入和足量活性炭粉的混合物，分别在恒温恒容、绝热恒容条件下仅发生反应Ⅱ，测得气体压强与时间的关系如图2所示．
①绝热恒容条件下的反应在______________（填“甲”或“乙”）容器中发生．
②点时转化率为，则内用表示的平均反应速率为______________．在该温度下，该反应的平衡常数______________（为用各气体的物质的量分数计算的平衡常数）．
18．（16分）某课题组设计合成了负极材料，某简易流程如图所示（部分反应物、产物和条件省略）：
已知：常温下，．
请回答下列问题：
（1）操作1前，反应物混合溶液要不断搅拌，其目的是______________．
（2）在实验室中完成操作1需要的玻璃仪器有______________（填名称）．
（3）和表面吸附有等，检验固体是否洗净的操作是______________．
（4）操作3包括蒸发浓缩、______________、过滤、洗涤、干燥．利用如图所示装置除去固体中少量杂质，提纯氯化铵．
装置中棉花的作用是______________；
扎有小孔的滤纸的用途是______________．
（5）已知：离子浓度小于或等于时认为离子已沉淀完全．常温下，完全沉淀时溶液最小为______________．
（6）写出时发生反应的化学方程式：______________．
高二化学·答案
1~14题，每小题3分，共42分．
1．答案A
命题透析 本题以焰色试验为素材，考查常见元素焰色、基态原子价层电子排布式等知识，意在考查理解与辨析能力，宏观辨识与微观探析的核心素养．
思路点拨 对应的是钠元素，焰色试验呈黄色，A项符合题意；对应的是钾元素，焰色试验呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察），B项不符合题意；对应的是铜元素，焰色试验呈绿色，C项不符合题意；对应的是元素，焰色试验呈砖红色，D项不符合题意．
2．答案 C
命题透析 本题以燃料为素材，考查热化学基本概念，意在考查判断能力，科学态度与社会责任的核心素养．
思路点拨 航空燃油不完全燃烧会产生等污染气体，A项错误；液氧汽化属于物理变化，由液态到气态，是吸热过程，不是吸热反应，B项错误；燃烧反应都是放热反应，C项正确；煤油是化石能源之一，是不可再生能源，D项错误．
3．答案 B
命题透析 本题以未成对电子数的判断为素材，考查核外电子排布、元素周期表结构等知识，意在考查分析与
推测能力，宏观辨识与微观探析的核心素养．
思路点拨 第二周期ⅦA族是F元素，价层电子排布式为有1个未成对电子；第四周期ⅥB族是元素，价层电子排布式为，有6个未成对电子；第四周期ⅡB族是元素，价层电子排布式为，无未成对电子；第三周期ⅤA族是P元素，价层电子排布式为，有3个未成对电子，B项符合题意．
4．答案 D
命题透析 本题以基态原子电子排布式为素材，考查元素分区等知识，意在考查分析与推测能力，证据推理与模型认知的核心素养．
思路点拨 基态锂原子的最后一个电子填充能级，属于s区元素，A项不符合题意；基态铁原子的最后一个电子填充能级，属于d区元素，B项不符合题意；基态钙原子的最后一个电子填充能级，属于s区元素，C项不符合题意；基态氮原子的最后一个电子填充1s能级，属于p区元素，D项符合题意．
5．答案 C
命题透析 本题以主族元素为素材，考查元素性质的递变规律等知识，意在考查分析与推测能力，宏观辨识与微观探析的核心素养．
思路点拨 根据图示，随着原子序数递增，元素性质总体呈增大趋势，但是Y元素出现“反常”．F、、、I的原子半径依次增大，A项不符合题意；O、S、、的电负性依次减小，B项不符合题意；、P、S、的第一电离能呈增大趋势，但P的能级电子排布是半充满的，比较稳定，电离能较高，C项符合题意；氧没有最高正化合价，氟没有正价，D项不符合题意．
6．答案 B
命题透析 本题以化学用语为素材，考查价层电子轨道表示式、电子云轮廓图等知识，意在考查理解与辨析能力，证据推理与模型认知的核心素养．
思路点拨 M能层为第三层，包括三个能级，A项正确；基态锗（）原子的电子排布式为或，B项错误；基态As原子的价层电子排布式为，价层电子轨道表示式为，C项正确；p能级有3个相互垂直的电子云，电子云轮廓图为哑铃形，D项正确．
7．答案C
命题透析 本题以碱性锌-空气电池为素材，考查二次电池工作原理，意在考查推理与判断能力，证据推理与模型认知的核心素养．
思路点拨 放电时，电子由负极经外电路流向正极，不经过电解质溶液，A项错误；根据图像，放电时正极还有副产物产生，B项错误；充电时，阴极上氧化锌不容易得电子，C项正确；没有指明温度和压强，无法计算，D项错误．
8．答案D
命题透析 本题以硫的氟化物为素材，考查反应热、键能相关的计算，意在考查计算能力，宏观辨识与微观探析的核心素养．
思路点拨 是放热过程，的生成热小于，A项错误；反应热等于生成物的总能量与反应物的总能量之差，，B项错误；生成热越低，物质具有的能量越低，物质越稳定，故比稳定，C项错误；，反应热等于反应物总键能-生成物总键能，设S—F键能为x，则，解得：，D项正确．
9．答案 C
命题透析 本题以阿伏加德罗常数为素材，考查物质结构、性质和计算，意在考查推理与计算能力，宏观辨识与微观探析的核心素养．
思路点拨 电解法精炼铜中，阴极反应式为，A项正确；，混合气体中三种分子都是双原子分子且反应前后气体分子数相等，B项正确；硫酸亚铁铵溶液中阳离子包括，，阳离子总数增多，C项错误；由物料守恒得，D项正确．
10．答案 A
命题透析 本题以课本实验为情境，考查勤夏特列原理知识，意在考查实验探究的能力，科学探究与创新意识的核心素养．
思路点拨 作催化剂，加入时产生气泡速率加快，与勒夏特列原理无关，A项符合题意；，加入时，乙烧瓶中温度升高，平衡逆向移动，乙烧瓶中气体颜色加深，与勒夏特列原理有关，B项不符合题意；，光照使氯气与水反应的平衡正向移动，与勒夏特列原理有关，C项不符合题意；，，铁粉使铁离子与硫氰酸根离子反应的平衡逆向移动，与勒夏特列原理有关，D项不符合题意．
11．答案 B
命题透析 本题以电解水为情境，考查电解原理，意在考查理解与观察能力，证据推理与模型认知的核心素养．
思路点拨 上述装置实质是电解水，故电解产物都是氧气和氢气，A项正确；在图a阳极区添加了，阳极反应式为，消耗，但阴极区的会迁移至阳极区，故物质的量不变，但生成了水，溶液变稀，浓度下降，B项错误；根据图a知，阴极区的会迁移至阳极区，采用阴离子交换膜，C项正确；图b阳极上水参与反应，阳极反应式为，D项正确．
12．答案 D
命题透析 本题以和反应为素材，考查中和滴定实验，意在考查实验能力，科学探究与创新意识的核心素养．
思路点拨 是弱酸，恰好完全反应生成，溶液呈碱性，应选择酚酞作指示剂，A项错误；中和滴定实验需要锥形瓶，不需要烧杯，B项错误；时，由电荷守恒可得，中性溶液中，则，C项错误；，，D项正确．
13．答案 C
命题透析 本题以硫化钠为素材，考查化学反应，意在考查综合分析能力，科学探究与创新意识的核心素养．
思路点拨 实验①中，发生反应：、，氯化银转化成硫化银，则溶解度：，A项正确；实验②中，发生反应，产生的气体是，B项正确；根据实验③中现象可知，发生反应：，发生了氧化还原反应，C项错误；实验④中发生反应、，比较实验③、④，说明反应物相同，反应物的量不同，产物不同，D项正确．
14．答案 D
命题透析 本题以一氧化氮与臭氧的反应为情境，考查等效平衡知识，意在考查分析和解决问题的能力，变化观念与平衡思想的核心素养．
思路点拨 容器I中反应时会放热，容器Ⅲ中反应时逆向进行，会吸热，温度降低，平衡时容器I中温度大于容器Ⅲ中温度，所以，A项正确；反应时吸
热比反应时吸热少，平衡时容器Ⅱ中的温度比容器Ⅲ中的高，所以平衡常数，B项正确；容器I中反应时放热，温度升高平衡逆向移动，容器Ⅲ中反应时逆向进行会吸热，温度降低，平衡正向移动，所以容器Ⅲ中的物质的量小，即，C项正确；容器I中温度升高，平衡正向进行的程度小，容器Ⅲ中温度降低，平衡逆向进行的程度小，所以，D项错误．
15．答案（1）C （2）球形 13 （3）5 L
（4）基态的价层电子排布式分别为易再失去1个电子达到半充满稳定结构（合理即可，2分）
（5）
命题透析 本题以前四周期元素为素材，考查元素推断以及原子结构与性质等知识，意在考查分析与推测能力，宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的核心素养．
思路点拨 基态W原子核外电子排布式为，W为碳元素；Y为氧元素，由Z原子的部分电离能数据可知，最外层只有2个电子，可能为镁元素或钙元素，再结合Q为铝元素可得，Z为镁元素，X为氮元素．基态M原子的价层电子排布式为，M为铁元素．
（2）镁的最外层电子在能级上，该能级的电子云轮廓图为球形．铝原子核外有13个电子，故有13种运动
状态不同的电子．
（3）基态氮原子核外电子排布式为，核外电子占据5个原子轨道．氧原子能量最高的能层为L层．
（4）从洪特规则特例角度分析离子稳定性．
（5）氮化镁与水反应类似盐类水解，生成氢氧化镁和氨气．
16．答案（1）
（2）①抑制氯化铁水解（合理即可，2分）
②
（3）①其他条件相同，能加快分解（合理即可，2分）
②铁离子水解过程吸热，分解放出热量，能促进平衡向右移动（合理即可，2分）
（4） 偏小
命题透析 本题以氯化铁为素材，考查水解平衡和影响速率的因素以及滴定计算，意在考查综合运用能力，变化观念与平衡思想的核心素养．
思路点拨 （1）由（①+②+③）得目标反应，则之积等于K．
（2）①在氯化氢气氛中加热氯化铁晶体，可以抑制氯化铁水解．②b中发生反应的化学方程式为．
（3）①由实验Ⅰ、Ⅱ可得出：其他条件相同，氯化铁催化分解；由实验Ⅱ、Ⅲ可得出，温度促进双氧水分解．②解是放热反应，氯化铁水解过程吸热，分解使温度升高，促进氯化铁水解．
（4）依题意，，根据氯化铁质量分数以及体积转化关系可得：．根据溶度积可知，氯化银易转化成硫氰化银．硝基苯的作用是防止氯化银转化成硫氰化银．如果氯化银部分转化成硫氰化银，消耗溶液体积偏大，测得氯化铁质量分数偏小．
17．答案（1） （2）AD
（3）< 反应Ⅰ是气体分子数增大的反应，反应Ⅱ是气体分子数相等的反应，减小压强，对反应Ⅱ无影响，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大（合理即可，2分）
（4）①甲 ② 4
命题透析 本题以炭粉与氮的氧化物反应为素材，考查盖斯定律、反应速率与平衡知识，意在考查综合运用能力，变化观念与平衡思想的核心素养．
思路点拨 （1）根据盖斯定律，由（Ⅰ+Ⅱ）得目标反应．
（2）有固体参与反应，气体总质量发生了变化，当密度不变时达到平衡状态，A项正确；如果反应不可逆，完全反应时生成，混合气体中的体积分数为，而上述反应是可逆反应，不可能完全转化，故的体积分数小于，B项错误；炭粉是固体，改变固体质量不影响平衡移动，C项错误；通入，相当于原平衡体系加压，的平衡转化率降低，D项正确．
（3）反应Ⅰ是气体分子数增大的反应，反应Ⅱ是气体分子数相等的反应，减小压强，对反应Ⅱ无影响，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，故．
（4）①反应Ⅱ是反应前后气体分子数相等的可逆反应，在恒温恒容条件下反应，压强保持不变，故乙为恒温恒容条件．绝热恒容条件下，该反应是放热反应，温度升高，气体物质的量不变，压强增大，故甲为绝热恒容
条件．
②
起始/： 2 0 0
转化/： 1.6 0.8 0.8
平衡/： 0.4 0.8 0.8
内用表示的平均反应速率为．．
18．答案（1）增大反应物接触面积，加快反应速率（合理即可，2分）
（2）烧杯、漏斗、玻璃棒
（3）取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加溶液，若有白色沉淀产生，则固体没有洗净，否则已洗净（合理即可，2分）
（4）冷却（或降温）结晶防止氯化铵扩散到空气中（合理即可，2分）作承接的载体（合理即可，2分）
（5）1.25
（6）
命题透析 本题以合成电极材料为情境，考查化学反应及计算，意在考查综合运用能力，科学态度与社会责任的核心素养．
思路点拨 （1）搅拌的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率．
（2）操作1为过滤，需要的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒．
（4）棉花能阻止氯化铵向空气中扩散．扎有小孔的滤纸的作用是承接氯化铵．
（5）根据溶度积计算：．
（6）氢氧化锡分解生成二氧化锡和水．