辽宁省本溪市第一中学2023-2024学年高二上学期1月期末考试化学试题（含解析）

本溪市第一中学2023-2024学年高二上学期1月期末考试
化学试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，
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。
考试时间为75分钟，满分100分
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.某元素的最外层电子数为2，价电子数为3，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断，错误的是（ ）
A.电子排布式为： B.该元素为
C.该元素为ⅢB族元素 D.该元素位于d区
2.一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是（ ）
A.为逆反应活化能，为正反应活化能
B.该反应为放热反应，
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高，反应速率增大，活化能不变
3.下列说法中，正确的是（ ）
A.凡是放热反应都是自发反应
B.凡是熵增大的反应都是自发反应
C.要判断反应自发进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变
D.过程的自发性不仅能用于判断过程方向，还能确定反应的快慢
4.对于反应，下列表示化学反应速率最快的是（ ）
A. B.
C. D.
5.我国学者研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应，计算机模拟单个分子在金催化剂表面的反应历程如图所示（其中吸附在金催化剂表面上的物质用*标注）
下列说法不正确的是（ ）
A.催化剂能够改变反应历程
B.转化为和时需要吸收能量
C.反应过程中，过渡态1比过渡态2更难达到
D.总反应的热化学方程式为 （为阿伏加德罗常数的值）
6.在恒容密闭容器中，由合成甲醇：，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.温度
B.该反应在时的平衡常数比时的小
C.合成甲醇的反应为吸热反应
D.处于A点的反应体系从变到，达到平衡时增大
7.下表所示实验、现象和结论均正确的是（ ）
选项 实验 现象 结论
A 向均为0.1和混合溶液中滴加少量溶液 先出现黄色沉淀
B 常温下，测定等物质的量浓度的和溶液的 前者的比后者的大 的酸性强于的
C 向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液 溶液中有白色沉淀 溶液中含有
D 向和混合溶液中，加入少量的固体 溶液颜色变浅 平衡向逆反应方向移动
8.下面表示锂原子结构的化学用语中，对核外电子运动状态描述最详尽的是（ ）
A. B. C. D.
9.用价层电子对互斥模型预测和的空间结构，两个结论都正确的是（ ）
A.直线形；三角锥形 B.V形；三角锥形
C.直线形；平面三角形 D.V形；平面三角形
10.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是（ ）
A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是
B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是
C.Y、Z形成的分子空间结构可能是正四面体形
D.分子中键与键的数目之比是2∶1
11.一定条件下，与发生反应：，设起始，在恒压下，平衡时的体积分数［］与Z和温度（T）的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.该反应的
B.图中Z的大小为
C.图中X点对应的平衡混合物中
D.温度不变时，在固定容器中，图中X点对应的平衡在加压后减小
12.我国科学家研发了一种水系可逆电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液，充电、放电时，复合膜层间的解离成和，工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.a膜是阴离子交换膜，b膜是阳离子交换膜
B.放电时负极的电极反应式为
C.放电时多孔纳米片附近增大
D.充电时与外接直流电源正极相连，将电能转化为化学能
13.常温下，0.1的溶液中，下列叙述正确的是（ ）
A.由的与的溶液等体积混合，溶液呈碱性
B.0.1溶液与0.05溶液等体积混合后所得溶液中，
C.该溶液中由水电离出的
D.浓度为0.1的溶液中，
14.25℃时，取0.2溶液与0.2溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的，则下列说法错误的是（ ）
A.混合溶液中由水电离出的大于0.2溶液中由水电离出的
B.混合溶液中
C.
D.是强碱
15.已知相同温度下，。某温度下，饱和溶液中、与的关系如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.线①代表与的关系
B.该温度下的值为
C.加适量固体可使溶液由a点变到b点
D.时两溶液中
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16.（15分）雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响。燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为： 。
①反应的图像如图1所示。若其他条件不变，仅在反应前加入合适的催化剂，其图像如图2所示。以下说法正确的是__________（填字母）。
图1 图2
A. B. C.
D.图2中阴影部分面积更大 E.图1中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是__________（填字母）：
A B C D
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用催化还原可以消除氮氧化物的污染。
已知：
写出催化还原生成和的热化学方程式：_______________________________。
（3）和在催化剂表面发生反应，该反应在不同温度下的化学平衡常数如表：
温度/C 800 1000 1200 1400
平衡常数 0.45 1.92 276.5 1771.5
①该反应是___________反应（填“吸热”或“放热”）。
②某温度下，向1L密闭容器中投入1和1，平衡时，该温度下反应的平衡常数_________________。
（4）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。如图是常温下利用甲烷燃料电池电解1001食盐水，电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）。
①甲烷燃料电池的负极反应式为_________________。
②电解后溶液的_______________（忽略氯气与氢氧化钠溶液反应）。
③阳极产生气体的体积在标准状况下是_______________L。
17.（13分）蛋壳是一种很好的绿色钙源，其主要成分为。以蛋壳为原料制备葡萄糖酸钙晶体，并对其纯度进行测定，过程如下。
步骤Ⅰ.葡萄糖酸钙晶体的制备
步骤Ⅱ.产品纯度测定——间接滴定法
①称取步骤Ⅰ中制得的产品0.600g置于烧杯中，加入蒸馏水及适量稀盐酸溶解；
②加入足量溶液，用氨水调节为4~5，生成白色沉淀，过滤、洗涤；
③将②洗涤后所得的固体溶于稀硫酸中，用0.02000标准溶液滴定，消耗标准溶液25.00。
根据以上两个步骤，回答下列问题。
（1）以上两个步骤中不需要使用的仪器有___________（填字母）。
（2）步骤Ⅰ中“操作a”是______________________、过滤、洗涤、干燥。
（3）步骤Ⅱ中用氨水调节为4~5的目的为______________________。
（4）用标准溶液滴定待测液的反应原理为______________________（用离子方程式表示），判断滴定达到终点的现象为_________________________________。
（5）根据以上实验数据，测得产品中葡萄糖酸钙晶体的纯度为_______________（保留三位有效数字）。
18.（12分）常温下，向浓度为0.1、体积为L的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸，用计测溶液的，得滴定曲线，d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题。
（1）该温度时的电离平衡常数_____________。
（2）b、c、d三点时的溶液中，由水电离出的由大到小顺序为_____________。
（3）滴定时，由b点到c点的过程中，下列各选项中数值保持不变的是____________（填字母）。
A. B.
C. D.
（4）根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是（溶液中氮元素只存在和两种形式）____________（填字母）。
A.点b所示溶液中：
B.点c所示溶液中：
C.点d所示溶液中：
D.滴定过程中可能有：
（5）25℃时，将a的氨水与b盐酸等体积混合，反应后溶液恰好显中性，则a_________b（填“>”、“<”或“=”），用a、b表示的电离平衡常数为_________。
19.（15分）依据原子结构知识回答下列问题。
（1）基态硅原子的电子排布式是__________________；基态硫原子的价电子排布式是__________________。
（2）基态铁原子有___________个未成对电子，基态的价电子排布图为_________________。
（3）、K、O、F四种元素中第一电离能最小的是__________，电负性最大的是____________。
（4）下列说法错误的是__________。
A.元素的电负性： B.元素的第一电离能：
C.离子半径： D.原子的未成对电子数：
（5）过氧化氢（）是一种医用消毒杀菌剂。已知的结构如图所示。不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52′，而两个与的夹角均为96°52′。
①的电子式为_______________，结构式为______________。
②中存在____________键和____________键，为______________（填“极性”或“非极性”）分子。
本溪市第一中学2023-2024学年高二上学期1月期末考试
化学试题
参考答案及评分意见
1.A 【解析】该元素为同族元素中原子序数最小的，所以该元素为第二周期或第四周期元素。又因其价电子数最外层电子数，可推出该元素应为第四周期元素，价电子排布式为，故为21号元素，位于d区，A项错误，B、C、D项正确。
2.D 【解析】为逆反应活化能，为正反应活化能，A项错误；该反应为放热反应，，B项错误；反应中能量较高且能发生有效碰橦的分子叫做活化分子，活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，C项错误；温度升高，反应速率增大，活化能不变，D项正确。
3.C 【解析】放热反应有利于反应的自发进行，但是不一定所有的放热反应都是自发反应，比如放热减的反应在高温下不能自发进行，A错误：熵增有利于反应的自发进行，但增不一定都是自发反应，比如吸热熵增的反应在低温下不能自发进行，B错误；判断反应能否自发进行，需要使用复合判据进行判断，即综合考虑体系的焓变和熵变，C正确；过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定反应的快慢，D错误。
4.A 【解析】时，，所以；时，，所以；时，，所以。综上所述反应速率最快的为A项。
5.C 【解析】中反应历程图可知，在过渡态中，催化剂能够改变反应过程中的相对能量，改变的是反应的历榻，但是反应物和最终生成物不会改变，A正确；的相对能量为，的相对能量为1.25，所以转化为和时需要吸收能量，B正确；反应过程中生成过渡态1需要吸收的相对能量（1.91）比过渡态2的（2.02）小，所以过渡态1易达到，C错误：0.72为单个分子反应时放出的能量，则1发生反应放出0.72的能量，总反应的热化学方程式为 ，D正确。
6.D 【解析】“先拐先平”所以温度，A错误；时生成甲醇的物质的量大，该反应在时的平衡常数比时的大，B错误；，升高温度，甲醇的物质的量减小，平衡逆向移动，合成甲醇的反应为放热反应，C错误；处于A点的反应体系从变到时，升高温度，平衡逆向移动，达到平衡时增大，D正确。
7.A 【解析】小的先沉淀，先生成黄色沉淀可知，A正确；盐溶液的碱性越强，说明酸根离子易水解，对应得到的酸越强，所以的酸性弱于的，B错误；加入硝酸酸化的氯化钡溶液产生白色沉淀，原溶液中可能含或，C错误：加入少量固体，对铁离子与的配位反位无影响，平衡不移动，颜色不变，D错误。
8.D 【解析】A项只能表达元素是什么，包含信息最少；B项可以表达出原子核内有三个质子及原子核外电子的分层排布情况；C项可以进一步表达出能层和能级以及能级所容纳的电子数；D项则更进一步表达出每个能级对应的轨道、每个轨道所容纳的电子数目以及电子的自旋方向，D项符合题意，
9.D 【解析】中S的孤电子对数为，键电子对数为2，S的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，去掉孤电子对，的空间结构为V形；中B的孤电子对数为，键电子对数为3，B的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于B没有孤电子对，的空间结构为平面三角形，D项正确。
10.C 【解析】短周期主族元素W，X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，由于最外层电子数不超过8，W的最外层电子数为4，W处于第ⅣA族，X的最外层电子数为3，X处于第ⅢA族，原子序数X大于W，W为C，X为；Z原子比X原子的核外电子数多4，Z的核外电子数为17，则Z为；Y的原子序数大于的，小于的，故Y为或P或S。同主族元素自上而下电负性逐渐减小，Y若为，则电负性，A项错误；同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小，一般来说电子层越多原子半径越大，故原子半径，B项错误；若Y、Z形成的分子为，中心原子形成4个键，无孤电子对，为杂化，正四面体形，C项正确；分子为，分子结构式为，每个双键中含有1个键、1个键，故键与键的数目之比为1∶1，D项错误。
11.C 【解析】由题图可知，温度越高，越小，则升高温度，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，该反应的，A错误；起始越大，即促进转化的程度越大、越小，则图中Z的大小为，B错误；起始，转化时、以等物质的量转化，则X点对应的平衡混合物中，C正确；该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，则温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后增大，D错误。
12.B 【解析】由图可知，a膜释放出氢离子，是阳离子交换膜，b膜释放出氢氧根离子，是阴离子交换膜，故A项错误：放电时是原电泡，负极为铝，铝在负极失去电子生成铝离子，铝离子结合复合膜层电离出的氢氧根离子生成，负极的电极反应式为，故B项正确；放电时多孔纳米片为正极，二氧化碳在正极得到电子转化为甲醇，电极反应为，溶液仍呈中性，不变，故C项错误；放电时为负极，充电时与外接直流电源负极相评，将电能转化为化学能，故D项错误。
13.C 【解析】的容液浓度大于的溶液浓度，等体积混合后有大量剩余，溶液呈酸性，A错误；混合溶液中溶质为等物质的量浓度的和，溶液中存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒得，根据物料守恒得，所以得，B错误；常温下，该溶液中，，所以，，，C正确；为强碱弱酸盐，小部分在溶液中会发生水解，离子方程式为，则，又由于水会电离出部分，则，是由水电离出来的，量很少，则溶液中粒子浓度大小为，D错误。
14.D 【解析】25℃时，0.2溶液与0.2溶液等体积混合，两者恰好完全反应生成，混合溶液是盐溶液，溶液的，说明能发生水解，的水解能促进水的电离，酸或碱能抑制水的电离，所以混合溶液中由水电离出的大于0.2溶液中由水电离出的，A项正确；溶液等体积混合后，，能发生水解，所以，B项正确；溶液呈电中性，有，所以，C项正确：为弱碱，D项错。
15.B 【解析】、均为难溶物，饱和溶液中，同理可知溶液中，因，则，由此可知线①为与的关系，曲线②为与的关系，A项错误；当溶液中时，，则，因此，B项正确：向饱和溶液中加入适量固体后，溶液中增大，根据温度不变则不变可知，溶液中将减小，因此将由a点沿线②向左上方移动，C项错误；由图可知，当溶液中时，两溶液中，D项错误。
16.（15分）
（1）①BC（2分） ②BD（2分）
（2） （2分）
（3）①吸热（1分） ②6.75（2分
（4）①（2分） ②14（2分） ③1.68（2分）
【解析】（1）①使用催化剂，只增大反应速率，达到平衡所用时间少，因此，，，催化剂对化学平衡无影响，两个阴影面积相等，故B、C正确。②正反应是放热反应，容器是绝热容器，随着反应进行，温度升高，反应速率增大，当达到平衡反应速率不再改变，但根据图像，时刻后反应速率还在改变，说明时刻没有达到平衡，A错误；时刻后K不再改变，说明反应达到平衡，B正确；达到平衡时物质的量不再改变，但根据图像，时刻后物质的量还在发生变化，说明没有达到平衡，C错误：根据化学平衡状态的定义，达到平衡时体积分数不再改变，根据图像，时刻达到平衡，D正确。（2）①，②，③，①②③得： 。（3）①化学平衡常数只受温度的影响，根据表格数据，随着温度的升高，平衡常数增大，说明升高温度使平衡正向移动，即正反应是吸热反应。②列“三段式”：
1 1 0 0
0.5 0.5 0.5 1.5
0.5 0.5 0.5 0.5
。（4）①电解质呈酸性，因此负极反应式为 ②，0.1全部电解，产生氢气的物质的量为0.05，然后电解一部分水，又产生0.05。电解溶液产生，，则，即。③根据②的分析，阳极上产生气体为0.05和0.025，其体积为。
17.（13分）
（1）C（2分）
（2）蒸发浓缩、冷却结晶（2分）
（3）中和溶液中的，使完全沉淀（2分）
（4）（2分） 滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色（2分）
（5）93.3%（3分）
【解析】（1）过滤时要用到漏斗，灼烧时要用到坩埚，滴定时要用到酸式滴定管，则步骤Ⅰ和Ⅱ中不需要使用的仪器是圆底烧瓶。
（2）从滤液中得到固体，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到。
（3）加入蒸馏水及适量稀盐酸溶解产品后所得溶液为酸性溶液，酸性溶液中加入溶液，会与氢离子反应导致浓度降低而不能生成沉淀，则向溶液中滴加氨水调节为4~5的目的是中和溶液中的氢离子，有利于钙离子完全转化为草酸钙沉淀。
（4）用高锰酸钾标准溶液滴定待测液的反应原理为；当完全反应时，再滴入半滴高锰酸钾溶液，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点。
（5）由题意可得如下关系式：，则的物质的量为，产品中葡萄糖酸钙晶体的纯度为。
18.（每空2分，共12分）
（1）
（2）
（3）ACD
（4）D
（5）>
【解析】（1）滴定前氨水中，利用水的离子积常数可得，一水合氨的电离平衡常数。（2）在b点时，溶质为和氯化铵，的电离程度大于氯化铵的水解程度，溶液为碱性，对水的电离平衡起到抑制作用；在c点时，溶质为和氯化铵，溶液为中性，对水的电离平衡无影响；在d点时，溶质为氯化铵，氯化铵发生水解，溶液为酸性，对水的电离平衡起到促进作用；所以b、c、d三点时的溶液中，水电离的大小顺序是。（3）温度不变，水的离子积常数不变，所以不变，A项正确；由b点到c点的过程中，增大，不断减小，故增大，B项错误，，温度不变，电离平衡常数不变，C项正确；，温度不变，该比值也不变，D项正确。（4）由图像可知，点b所示溶液中溶质为等物质的量的和，溶液呈碱性，说明的电离程度大于的水解程度，由电荷守恒可知：，物料守恒为：，质子守恒为：；A项错误；点c时，即，由电荷守恒可知：，故，B项错误；点d恰好完全反应生成，溶液呈酸性，则，C项错误；当较多，滴入的盐酸较少时，生成较少，溶液中浓度远大于浓度，可能出现，D项正确。（5）溶液显中性，所以，根据电荷守恒可得：，故，氯化铵水溶液呈酸性，要使溶液呈中性，则氨水应稍微过量，因为盐酸和氨水的体积相等，则镀水的物质的量浓度大于盐酸的，溶液中，，，电离常数只与温度有关，则此时的电离常数。
19.（15分）
（1）（或）（1分） （1分）
（2）4（1分）（2分）
（3）K（1分） F（1分）
（4）B（1分
（5）①（2分） （1分）
②极性（1分） 非极性（1分） 极性（2分）
【解析】（1）硅元素为14号元素，原子核外有14个电子，其基态原子核外电子排布式为（或）；硫元素为16号元素，原子核外有16个电子，所以其基态原子核外电子排布式为，则其价电子排布式为。
（2）为26号元素，原子核外有26个电子，基态铁原子核外电子排布式为，则有4个未成对电子；的价电子排布式为，其价电子排布图为。
（3）通常情况下，元素的金属性越强，其第一电离能越小，则、K、O、F四种元素中K的第一电离能最小；元素的非金属性越强，其电负性越大，所以的电负性最大。
（4）得电子能力，所以元素的电负性：，A正确；C的电子排布式为，N的电子排布式为，p轨道处于半充满状态，O的电子排布式为，第一电离能应该是N的最大，则元素的第一电离能：，B错误；电子层数相同时，核电荷数越大半径越小，则离子半径：，C正确；原子、、的未成对电子数分别为5、2、1，即原子的未成对电子数：，D正确。
（5）的空间结构为不对称结构，应为极性分子，含有非极性键和极性键。