四川省泸州市合江县马街中学2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)

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名称 四川省泸州市合江县马街中学2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-02-20 09:44:12

文档简介

马街中学2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试题
可能用到的相对原子质量有:H:1 C:12 O:16 Na:23 Cl:35.5 Si:28 Fe:56
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 下列热化学方程式书写正确的是
A. 2SO2+O22SO3 ΔH=-196.6kJ·mol-1
B. H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ
D. C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=393.5kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.没有标出物质的聚集状态,且反应条件可以省略,正确的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol,A错误;
B.H2的燃烧为放热反应,物质的聚集状态及ΔH都有标注,符合热化学方程式的书写要求,B正确;
C.反应热的单位为kJ/mol,正确的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol,C错误;
D.C的燃烧为放热反应,ΔH应为负值,正确的热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol,D错误;
故选:B.
2. 下列说法正确的是
A. 增大压强,活化分子百分数增多,化学反应速率一定增大
B. 升高温度,活化分子百分数不一定增大,化学反应速率一定增大
C. 增大反应物浓度,活化分子百分数增加,化学反应速率增大
D. 使用正催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.对于无气体物质参加的化学反应,增大压强,化学反应速率不变;对于有气体参加的反应,增大压强,活化分子百分数不变,A错误;
B.升高温度,物质的内能增加,活化分子百分数一定增大,化学反应速率一定增大,B错误;
C.增大反应物浓度,活化分子百分数不变;若加入的反应物是固体或纯液体,加入反应物,化学反应速率不变,C错误;
D.使用正催化剂,则降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率增大,D正确;
故答案选D。
3. 下列溶液一定呈中性的是
A. pH=6的溶液 B. 使石蕊溶液呈紫色的溶液
C. 的溶液 D. 水电离出的的溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH=6的溶液不一定呈中性,如25℃时,水的离子积常数是10-14,pH=7时溶液呈中性,当pH=6时溶液呈酸性,选项A错误;
B.石蕊溶液的变色范围是5.0-8.0之间,使石蕊溶液呈紫色的溶液不一定是中性,选项B错误;
C.溶液呈酸碱性本质,取决与溶液中H+浓度与OH-浓度的相对大小,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液一定显示中性,选项C正确;
D.的溶液不一定呈中性,如100℃时,水的离子积常数是10-12,c(H+)=10-6 mol/L时溶液呈中性,当c(H+)=10-7 mol/L时溶液呈碱性,选项D错误。
答案选C。
4. 下列说法正确的是
A. 6C的电子排布式1s22s22p,违反了泡利不相容原理
B. 价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是p区元素
C. 电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了洪特规则
D. ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据洪特规则知,2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上,6C的电子排布式1s22s22py2违反了洪特规则,A错误;
B.价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3,电子层数是5,最后一个电子排在p轨道,所以该元素位于第五周期第ⅢA族,是p区元素,B错误;
C.选项所给电子排布式中,3p能级有10个电子,根据泡利不相容原理知,3p轨道最多排6个电子,C错误;
D.根据构造原理可知,能量由低到高的顺序为:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s等,则ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,D正确;
综上所述答案为D。
5. 已知反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) △H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. △H= E2- E1 B. 更换高效催化剂,E3不变
C. 恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少 D. 压缩容器,c(X)减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.△H=生成物的总能量-反应物的总能量=E1-E2,故A错误;
B.更换高效催化剂,降低反应活化能,反应速率加快,该反应中(E3-E2)为活化能,E2为反应物的能量,E2不变,活化能降低,则E3减小,故B错误;
C.恒压下充入一定量的氦气,容器体积增大,反应体系的分压减小,平衡向气体增多的方向移动,则n(Z)减少,故C正确;
D.压缩容器体积,压强增大,平衡向右移动,n(X)减小,体积减小,各物质的浓度都增大,平衡移动只能减弱这种改变,而不能消除,故c(X)还是比原来大,故D错误;
故选C。
6. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 新制的氯水放置一段时间,溶液的pH会减小
B. 在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉
C. 恒容容器中反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H<0达到平衡后,升高温度,气体颜色变深
D. 增大压强,有利于SO2与O2反应生成SO3
【答案】B
【解析】
【详解】A. 新制的氯水放置一段时间,次氯酸分解,平衡正向移动,氢离子浓度增大,溶液的pH会减小,故A不符合题意;
B. 在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉,加铁粉是防止亚铁离子被氧化,不能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C. 恒容容器中反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H<0达到平衡后,升高温度,平衡向吸热反应方向移动即逆向移动,NO2浓度增加,气体颜色变深,故C不符合题意;
D. SO2与O2反应生成SO3是体积减小的反应,增大压强,平衡向体积减小的反应即正向移动,有利于SO2与O2反应生成SO3,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
【点睛】勒夏特列原理是指平衡移动的原理,平衡向着减弱这种改变的方向移动;氯气与水反应是可逆反应,次氯酸见光易分解,次氯酸浓度减少,平衡正向移动。
7. 将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g)+aQ(g),2 min后达到平衡时生成0.8 mol Z,测得Q的浓度为0.4 mol·L-1,下列叙述错误的是(  )
A. a的值为2 B. 平衡时X的浓度为0.2 mol·L-1
C. Y的转化率为60% D. 反应速率v(Y)=0.3 mol·(L·min)-1
【答案】B
【解析】
【分析】根据题中已知信息列出三段式,根据参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比计算a的值;转化率= ×100%,反应速率v=,据此分析。
【详解】根据三段式可知,
A. 参加反应的不同物质的浓度变化之比等于计量系数之比,所以a=2,故A正确;
B. 平衡时X的浓度为=0.8mol/L,故B错误;
C. Y的转化率为×100%=60%,故C正确;
D. v(Y)= =0.3mol/(L·min),故D正确;
故选B。
8. 一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是
A. 是一种强氧化性酸 B. 非金属性:
C. 中,Z的化合价为价 D. Y、W、E的氢化物中只有极性键
【答案】D
【解析】
【分析】依题意,X的原子核只有一个质子,则X为H,由分子结构式可知,Y可形成4个共价键,Z可形成2个共价键,W可形成一个共价键,且X、Y、Z,子序数依次增大,均位于X的下一周期,也就是第二周期,则可推断Y为C,Z为O,W为F;元素E的原子比W原子多8个电子,则E为Cl。
【详解】X为H,Y为C,Z为O,W为F,E为Cl。
A.HClO是一种强氧化性酸,A正确;
B.同周期元素,原子序数越大,非金属性越强,故非金属性:F>O>C>H,B正确;
C.ZW2为OF2,F的非金属性强于O的,F在化合物中一般显-1价,故O的化合价为+2价,故C正确;
D.C的氢化物中CH3CH3中含有极性键和非极性键,故D错误;
故选D。
9. 一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 加水前导电能力为零的原因是冰醋酸中不存在自由移动的离子
B. a、b、c三点对应溶液的
C. a、b、c三点对应溶液的电离程度:
D. 加入少量固体,可使点增大、减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.在加水以前的冰醋酸是纯净的醋酸,以电解质分子存在,其中无自由移动的离子,因此不能导电,故A正确;
B.溶液中自由移动的离子浓度越大,溶液的导电能力就越强。由于导电能力:c<a<b,所以溶液中c(H+)由小到大的顺序是c<a<b,故B错误;
C.向冰醋酸中加入水,加水量越多,醋酸电离程度就越大。由图可知加水量:a<b<c,所以a、b、c三点对应的溶液中,的电离程度:,故C正确;
D.加入少量固体,会消耗醋酸电离出的,从而促进醋酸的电离,可使点增大、减小,故D正确;
故选B。
10. 某固体混合物X,含有Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种,进行如下实验:
①X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z;
②沉淀Y与NaOH溶液作用,无变化。
下列说法不正确的是
A. 混合物X中必定含有Na2CO3,不含Al2(SO4)3
B. 溶液Z中溶质主要是钠盐,且必含NaHCO3
C. 灼烧沉淀Y,可能得到黑色物质
D. 往溶液Z中加入Cu粉,若不溶解,说明X中不含FeCl3
【答案】D
【解析】
【分析】由固体混合物X与水作用有气泡冒出可知,X中一定含有Na2CO3,由得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z,沉淀Y与NaOH溶液作用无变化可知,X中一定不含有Al2(SO4)3,至少还有FeCl3和CuSO4中的一种或两种,Na2CO3在溶液中发生双水解反应生成二氧化碳和碳酸氢钠,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,混合物X中必定含有Na2CO3,不含Al2(SO4)3,A正确;
B.由分析可知,Na2CO3在溶液中发生双水解反应生成二氧化碳和碳酸氢钠,则溶液Z中溶质主要是钠盐,且必含NaHCO3,B正确;
C.沉淀Y可能为氢氧化铜,则灼烧氢氧化铜可以得到黑色氧化铜固体,C正确;
D.由分析可知,溶液Z中存在碳酸氢钠溶液,说明铁离子和铜离子与碳酸钠溶液完全反应,往溶液Z中加入Cu粉,铜粉一定不溶解,则依据铜粉不溶解无法判断X中是否含有氯化铁,D错误;
故答案为:D。
11. 在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),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T1>T2
B. 该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C. CO合成甲醇的反应为吸热反应
D. 处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.“先拐先平”,所以温度T2>T1,故A错误;
B.T1时生成甲醇的物质的量大,该反应在T1时的平衡常数比T2时的大,故B错误;
C.T2>T1,升高温度,甲醇物质的量减小,平衡逆向移动,CO合成甲醇的反应为放热反应,故C错误;
D.T2>T1,升高温度,甲醇物质的量减小,平衡逆向移动,处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大,故D正确;
选D。
12. 液流式铅蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅[(CH3SO3)2Pb]代替硫酸作为电解质,该电池充放电的总反应为2Pb2++2H2O Pb+PbO2+4H+,下列说法不正确的是
A 放电时,电极质量均减小
B. 放电时,正极反应是PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O
C. 充电时,溶液中Pb2+向阴极移动
D. 充电时,阳极周围溶液的pH增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.电池放电时,负极反应Pb-2e-=Pb2+,正极反应为PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O,则放电时,电极质量均减小,故A项说法正确;
B.放电时,PbO2发生还原反应生成Pb2+,电极反应式为PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O,故B项说法正确;
C.充电时,阳离子向阴极移动,故C项说法正确;
D.充电时,阳极反应为Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+,阳极周围H+浓度逐渐增大,因此阳极周围溶液的pH减小,故D项说法错误;
综上所述,说法不正确的是D项,故答案为D。
13. HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中随c(H+)而变化,不发生水解。实验发现,时为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A. 溶液时,
B. MA的溶度积
C 溶液时,
D. HA的电离常数
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查水溶液中离子浓度的关系,在解题过程中要注意电荷守恒和物料守恒的应用,具体见详解。
【详解】A.由图可知pH=4,即c(H+)=10×10-5mol/L时,c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2,c(M+)=mol/L<3.0×10-4mol/L,A正确;
B.由图可知,c(H+)=0时,可看作溶液中有较大浓度的OH-,此时A-的水解极大地被抑制,溶液中c(M+)=c(A-),则,B正确;
C.设调pH所用的酸为HnX,则结合电荷守恒可知
,题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-),C错误;
D.当时,由物料守恒知,则,,则,对应图得此时溶液中,,D正确;
故选C。
14. 20℃时向 20mL 0.1mol·L-1 醋酸溶液中不断滴入0.1mol·L-1 NaOH 溶液,溶液 pH 变化如图所示。此过程中溶液中离子浓度的关系错误的是
A. a 点:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B. b 点:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
C. c 点:c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
D. d 点:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】
【详解】A.a 点:20mL 0.1mol·L-1 醋酸溶液中滴入10mL 0.1mol·L-1 NaOH 溶液,反应后,溶液中c(CH3COOH)=c(CH3COONa),溶液的pH<7,则表明主要发生CH3COOH电离,c(CH3COO-)增大,但电离程度很小,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A正确;
B.b 点:溶液的pH=7,此时可认为CH3COOH不电离,CH3COO-不水解,溶液中的c(H+)、c(OH-)主要来自水的微弱电离,所以c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),B正确;
C.c 点:醋酸与NaOH刚好完全反应,生成醋酸钠和水,依据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(H+)≠c(CH3COO-)+c(OH-),C错误;
D.d 点:NaOH过量,此时n(CH3COONa)=2n(NaOH),而CH3COO-水解程度很小,所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D正确;
故选C。
第二部分 非选择题(共58分)
二、非选择题(本题包括15~19题,共5题)
15. 自然界中不存在氟的单质,得到单质氟的过程中,不少科学家为此献出了宝费的生命。1886年,法国化学家莫瓦桑发明了莫氏电炉,用电解法成功地制取了单质氟,因此荣获1906年诺贝尔化学奖,氟及其化合物在生产及生活中有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)氟磷灰石可用于制取磷肥,基态P原子有_______个未成对电子,的中心P原子的杂化方式为_______。
(2)氟气可以用于制取情性强于N2的保护气SF6,也可以用于制取聚合反应的催化剂PF3,PF3可以作为工业制取硅单质的中间物质(SiF4)的原料。
①SiF4分子的空间结构为_______。
②S、P、Si的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(3)氟气可以用于制取高化学稳定性材料聚四氟乙烯的原料四氟乙烯(C2F4),50g四氟乙烯含σ键的数目为_______。
(4)工业上电解Al2O3制取单质铝,常利用冰晶石Na3AlF6降低Al2O3的熔点。Na、Al、F的电负性由小到大的顺序为_______,工业上不用电解AlCl3制取铝的原因为_______。
【答案】(1) ①. 3 ②.
(2) ①. 正四面体形 ②.
(3)
(4) ①. ②. 是共价化合物,在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子,即熔融状态不导电
【解析】
【小问1详解】
基态P原子的价层电子排布为,有3个未成对电子;的中心P原子的价层电子对数为,没有孤电子对,原子轨道杂化方式为;
【小问2详解】
①中中心Si原子的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为正四面体形;
②同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,S、P、Si为同周期元素,由于P的3p轨道处于半充满的较稳定状态,第一电离能大于同周期的相邻元素,所以第一电离能由大到小的顺序为;
【小问3详解】
四氟乙烯分子含4个C-F单键,一个C=C双键,故1个四氟乙烯分子中含有5个键,则(即)四氟乙烯含键的数目为;
【小问4详解】
元素的电负性随元素的非金属性增强而增大,随元素的金属性减弱而增大,故Na、Al、F的电负性由小到大的顺序为;工业上不用电解制取铝的原因为是共价化合物,在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子,即熔融状态不导电。
16. 回答下列问题
(1)下列变化过程,属于放热反应的是__________。
①水蒸气凝固成冰;②酸碱中和反应;③浓硫酸稀释;④固体氢氧化钠溶于水;⑤甲烷燃烧;⑥食物腐败;⑦锌与稀硫酸
(2)几个有关CO的热化学方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则 ______(用含、、的代数表示)。
(3)常见有机物A、B、C、D、E的相互转化关系如图。已知D是有香味且不易溶于水的油状液体,E的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
请回答:
Ⅰ.A中含有的官能团名称是__________。
Ⅱ.B的结构筒式是__________。
Ⅲ.①的化学方程式是__________。
Ⅳ.下列说法正确的是__________。
a.E分子中所有原子在同一平面上
b.用饱和碳酸钠溶液除去D中混有的C
c.E在一定条件下可以形成高分子化合物。
Ⅴ.②在一定条件下能发生反应,写出反应方程式__________,反应类型为__________反应。
【答案】(1)②⑤⑥⑦
(2)2△H1+△H2+△H3
(3) ①. 羟基 ②. CH3CHO ③. ④. abc ⑤. ⑥. 加成反应
【解析】
【分析】根据物质的分子结构与性质可知A是CH3CH2OH,乙醇催化氧化产生B是乙醛CH3CHO,乙醛催化氧化产生的C是乙酸CH3COOH,乙醇与乙酸发生酯化反应产生的D是乙酸乙酯,结构简式为CH3COOCH2CH3,E的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,则E是乙烯CH2=CH2,乙烯与乙酸发生加成反应产生D是CH3COOCH2CH3。
【小问1详解】
①水蒸气凝固成冰为放热过程,不属于化学反应,不选;②酸碱中和反应为放热反应,选;③浓硫酸稀释为放热过程,不属于化学反应,不选;④固体氢氧化钠溶于水为放热过程,不属于化学反应,不选;⑤甲烷燃烧为放热反应,选;⑥食物腐败为放热反应,选;⑦锌与稀硫酸为放热反应,选。故选②⑤⑥⑦。
【小问2详解】
由Ⅰ. ,Ⅱ. ,Ⅲ. ,由盖斯定律可知,反应可由2Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ而得,故H=2△H1+△H2+△H3。
【小问3详解】
根据上述分析可知:A是CH3CH2OH,B是CH3CHO,C是CH3COOH,D是CH3COOCH2CH3,E是CH2=CH2。
Ⅰ.A是CH3CH2OH,官能团是-OH,A中含有的官能团名称是羟基;
Ⅱ.根据上述分析可知:B的结构简式是CH3CHO;
Ⅲ.①反应是乙醇与乙酸在浓硫酸存在并加热条件下发生酯化反应形成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应,所以其反应的化学方程式是;
Ⅳ.a.E是乙烯,该物质分子是平面分子,键角是120°,分子中所有原子在同一平面上,a正确;
b.乙酸乙酯微溶于水,密度比水小,乙酸能够与饱和碳酸钠溶液发生反应,同时饱和碳酸钠可以降低乙酸乙酯的溶解性,因此可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸,b正确;
c.乙烯可以发生家具反应生成聚乙烯高分子化合物,c正确;
故合理选项是abc。
Ⅴ.乙烯和乙酸发生加成反应生成乙酸乙酯,反应式为。
17. a、b、c、d、e、f、g、h是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息:a元素原子核外有6种不同运动状态的电子,c元素基态原子中s电子总数与p电子总数相等,d原子半径在同周期元素中最大,e元素基态原子最外层电子排布式为,f元素的单质为黄绿色气体,可以制备用于杀菌消毒的消毒液,g元素的价阳离子的能级为半充满状态,h元素的常见价阳离子的硫酸盐水溶液呈蓝色,请完成下列各题:
(1)a元素在周期表中的位置是:________。
(2)b元素最简单氢化物与其最高价氧化物的水化物化合的产物是________(填化学式)。0.1mol·L-1此溶液中各离子浓度由大到小的顺序是_________。
(3)f元素基态原子核外电子排布式是_________,其最高能级的电子云形状为_______。
(4)h元素的基态原子核外价层电子轨道表示式________。
(5)g元素的基态原子有___对成对电子,____个成单电子。
【答案】(1)第二周期第IVA族
(2) ①. NH4NO3 ②.
(3) ①. ②. 哑铃型
(4) (5) ①. 11 ②. 4
【解析】
【分析】a元素原子核外有6种不同运动状态的电子,则a为C元素;e元素基态原子最外层电子排布式为,则e为Al;d原子半径在同周期元素中最大,且原子序数小于Al,大于碳,故处于第三周期ⅠA族,则d为Na;c元素基态原子中s电子总数与p电子总数相等,原子序数小于Na,原子核外电子排布为1s22s22p4,则c为O元素;b的原子序数介于碳、氧之间,则b为N元素;f元素的单质为黄绿色气体,可以制备用于杀菌消毒的消毒液,f为Cl元素;g元素的价阳离子的能级为半充满状态,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则g为Fe;h元素的常见价阳离子的硫酸盐水溶液呈蓝色,则h为Cu,据此回答。
【小问1详解】
由分析知a为C元素,即在第二周期第IVA族;
【小问2详解】
由分析知N元素,其最简单氢化物其NH3,且最高价氧化物的水化物为HNO3,所以二者反应产物为NH4NO3;
0.1mol·L-1 NH4NO3溶液由于铵根离子水解显酸性,所以各离子浓度由大到小顺序是;
【小问3详解】
f为Cl元素,是17号元素,f元素基态原子核外电子排布式是;其最高能级为p能级轨道,即为哑铃型;
【小问4详解】
由分析知h为Cu,所以其基态原子核外价层电子轨道表示式;
【小问5详解】
由分析知g为Fe元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,所以其基态原子有1+1+3+1+3+1+1=11对成对电子;因s能级有1个轨道、p能级有3个轨道、d能级有5个轨道,且每个轨道最多容纳2个电子,所以有4个单电子。
18. 甲醇是重要的化工原料,可以使用多种方法制备甲醇。
I.利用反应 ,若在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和,测得平衡混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如如图所示。
(1)该反应的______0(填“>”“<”或“=”)
(2)达到平衡时,反应速率:A点____B点(填“>”“<”或“=”)。在C点时,CO的转化率为____。
(3)要提高CO的平衡转化率,可以采取的措施是______(填字母)。
A.加入催化剂 B.增大CO的浓度 C.通入 D.通入惰性气体 E.分离出甲醇
(4)关于该反应,下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 该反应在任何温度下都能自发进行 B. 使用催化剂,不能提高CO的平衡转化率
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 D. 增大压强,该反应的化学平衡常数不变
Ⅱ.利用与在催化剂的作用下合成甲醇。主反应:,在温度为 T℃、压强为条件下,向容器中充入、,充分反应达平衡时的转化率为。
(5)求平衡时的物质的量为______。
(6)主反应的相对压力平衡常数___________(表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。用含p的式子表示)。
【答案】(1)< (2) ①. < ②. 75%
(3)CE (4)BD
(5)0.5mol (6)
【解析】
【小问1详解】
从图示可以看出,随温度升高,平衡混合物中体积分数不断减小,说明该反应为放热反应,△H<0;故答案为:<;
【小问2详解】
A点与B点相比较,B点压强大、温度高,反应速率快;假设CO的转化率为x,CO、H2的起始物质的量分别为1mol、2mol,则
根据题意:,解得,即转化率为75%;故答案为:<、75%;
【小问3详解】
A.加入催化剂不影响化学平衡,CO的转化率不变,故A错误;
B.增大CO的浓度,增大了氢气的转化率,CO转化率减小,故B错误;
C.通入H2反应物浓度增大,平衡向正反应方向进行,CO转化率增大故C正确;
D.通入惰性气体,总压增大,分压不变,各组分的浓度不变,平衡不移动,,故D错误;E.分离出甲醇,生成物浓度减小,平衡正向移动,CO的转化率增大,故E正确;
故答案为:CE;
【小问4详解】
A.,,,该反应在低温下可能自发进行,故A错误;
B.使用催化剂,不改变平衡,不能提高CO的转化率,故B正确;
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大,故C错误;
D平衡常数与温度有关,增大压强,该反应的化学平衡常数不变,故D正确;
故选BD;
【小问5详解】
设氧气的变化量为xmol,则有:。甲烷的转化率为50%,则2x=1,x=0.5,平衡时氧气的物质的量为1mol-0.5mol=0.5mol;故答案为:0.5mol;
【小问6详解】
据(5)的解析有,;,故答案为:。
19. 锰酸锂是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为,还含有少量的)为原料制备锰酸锂的流程如下:
已知:I.时,相关物质的如下表:
物质
II.时,电离常数
III.离子浓度低于时即为沉淀完全
回答下列问题:
(1)写出步骤①溶于稀硫酸时杂质反应的离子方程式___________。
(2)滤渣1的成分是_____(填化学式);步骤②加入的目的是____。
(3)步骤③加入目的是除去杂质离子,若溶液中浓度为,要确保杂质离子沉淀完全,同时不降低产品产率,步骤③调控的范围应该为_______。反应的平衡常数________。
(4)“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应:(是氢型交换树脂)的平衡移动将进一步提纯,为了提高洗脱效率,又不引入其他杂质,淋洗液应选用_____。
(5)步骤④反应未见气体生成,则该反应留存在滤液3中的产物有___________(填化学式)。
(6)步骤⑤反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 将氧化为
(3) ①. 5~8 ②.
(4)
(5)
(6)
【解析】
【分析】由题给流程可知,方锰矿用稀硫酸酸溶时,金属氧化物与稀硫酸反应转化为硫酸盐,二氧化硅不与稀硫酸反应,过滤得到含有硫酸钙、二氧化硅的滤渣1和含有可溶性硫酸盐的滤液1;向滤液1中加入二氧化锰将溶液中亚铁离子氧化为铁离子后,加入氨水调节溶液的pH,将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣2和含有硫酸锰的滤液2;滤液2经离子交换、淋洗涤液洗脱后,加入碳酸铵溶液将溶液中的锰离子转化为碱式碳酸锰沉淀,过滤得到碱式碳酸锰和滤液3;碱式碳酸锰和碳酸锂在高温条件下在空气中煅烧制得锰酸锂。
【小问1详解】
步骤①中四氧化三铁溶于稀硫酸发生的反应为四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问2详解】
由分析可知,滤渣1的成分为硫酸钙、二氧化硅;加入二氧化锰的目的是将溶液中亚铁离子氧化为铁离子,故答案为:;将氧化为;
【小问3详解】
由分析可知,加入氨水调节溶液pH的目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,而锰离子不转化为氢氧化锰沉淀,由氢氧化铝的溶度积可知,溶液中氢氧根离子不小于=1×10—9mol/L,由氢氧化锰的溶度积可知溶液中氢氧根离子浓度不大于=1×10—6mol/L,则溶液的pH范围为5~8;由方程式可知,反应的平衡常数K=====,故答案为:5~8;;
【小问4详解】
由方程式可知,为了提高洗脱效率,又不引入其他杂质,淋洗液应选用稀硫酸可以增大溶液中的氢离子浓度,使平衡向逆反应方向移动,有利于将锰离子进一步提纯,故答案为:;
【小问5详解】
步骤④反应未见气体生成说明反应留存在滤液3中的产物为硫酸铵和碳酸氢铵,故答案为:;
【小问6详解】
由分析可知,步骤⑤发生的反应为碱式碳酸锰和碳酸锂在高温条件下在空气中煅烧生成锰酸锂、二氧化碳和水,反应的化学方程式为,故答案为:。马街中学2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试题
可能用到的相对原子质量有:H:1 C:12 O:16 Na:23 Cl:35.5 Si:28 Fe:56
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 下列热化学方程式书写正确的是
A. 2SO2+O22SO3 ΔH=-196.6kJ·mol-1
B. H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ
D. C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=393.5kJ·mol-1
2. 下列说法正确的是
A. 增大压强,活化分子百分数增多,化学反应速率一定增大
B. 升高温度,活化分子百分数不一定增大,化学反应速率一定增大
C. 增大反应物浓度,活化分子百分数增加,化学反应速率增大
D. 使用正催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率增大
3. 下列溶液一定呈中性的是
A. pH=6的溶液 B. 使石蕊溶液呈紫色的溶液
C. 的溶液 D. 水电离出的的溶液
4. 下列说法正确的是
A. 6C的电子排布式1s22s22p,违反了泡利不相容原理
B. 价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是p区元素
C. 电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了洪特规则
D. ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量
5. 已知反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) △H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. △H= E2- E1 B. 更换高效催化剂,E3不变
C. 恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少 D. 压缩容器,c(X)减小
6. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 新制的氯水放置一段时间,溶液的pH会减小
B. 在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉
C. 恒容容器中反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H<0达到平衡后,升高温度,气体颜色变深
D. 增大压强,有利于SO2与O2反应生成SO3
7. 将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g)+aQ(g),2 min后达到平衡时生成0.8 mol Z,测得Q浓度为0.4 mol·L-1,下列叙述错误的是(  )
A. a的值为2 B. 平衡时X的浓度为0.2 mol·L-1
C. Y的转化率为60% D. 反应速率v(Y)=0.3 mol·(L·min)-1
8. 一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是
A. 是一种强氧化性酸 B. 非金属性:
C. 中,Z的化合价为价 D. Y、W、E的氢化物中只有极性键
9. 一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 加水前导电能力为零的原因是冰醋酸中不存在自由移动的离子
B. a、b、c三点对应溶液的
C. a、b、c三点对应溶液的电离程度:
D. 加入少量固体,可使点增大、减小
10. 某固体混合物X,含有Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种,进行如下实验:
①X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z;
②沉淀Y与NaOH溶液作用,无变化。
下列说法不正确的是
A. 混合物X中必定含有Na2CO3,不含Al2(SO4)3
B. 溶液Z中溶质主要是钠盐,且必含NaHCO3
C. 灼烧沉淀Y,可能得到黑色物质
D. 往溶液Z中加入Cu粉,若不溶解,说明X中不含FeCl3
11. 在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),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T1>T2
B. 该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C. CO合成甲醇的反应为吸热反应
D. 处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
12. 液流式铅蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅[(CH3SO3)2Pb]代替硫酸作为电解质,该电池充放电的总反应为2Pb2++2H2O Pb+PbO2+4H+,下列说法不正确的是
A. 放电时,电极质量均减小
B. 放电时,正极反应是PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O
C. 充电时,溶液中Pb2+向阴极移动
D. 充电时,阳极周围溶液的pH增大
13. HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中随c(H+)而变化,不发生水解。实验发现,时为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A. 溶液时,
B. MA的溶度积
C. 溶液时,
D. HA的电离常数
14. 20℃时向 20mL 0.1mol·L-1 醋酸溶液中不断滴入0.1mol·L-1 NaOH 溶液,溶液 pH 变化如图所示。此过程中溶液中离子浓度的关系错误的是
A. a 点:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B. b 点:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
C c 点:c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
D. d 点:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
第二部分 非选择题(共58分)
二、非选择题(本题包括15~19题,共5题)
15. 自然界中不存在氟的单质,得到单质氟的过程中,不少科学家为此献出了宝费的生命。1886年,法国化学家莫瓦桑发明了莫氏电炉,用电解法成功地制取了单质氟,因此荣获1906年诺贝尔化学奖,氟及其化合物在生产及生活中有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)氟磷灰石可用于制取磷肥,基态P原子有_______个未成对电子,的中心P原子的杂化方式为_______。
(2)氟气可以用于制取情性强于N2保护气SF6,也可以用于制取聚合反应的催化剂PF3,PF3可以作为工业制取硅单质的中间物质(SiF4)的原料。
①SiF4分子的空间结构为_______。
②S、P、Si的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(3)氟气可以用于制取高化学稳定性材料聚四氟乙烯的原料四氟乙烯(C2F4),50g四氟乙烯含σ键的数目为_______。
(4)工业上电解Al2O3制取单质铝,常利用冰晶石Na3AlF6降低Al2O3的熔点。Na、Al、F的电负性由小到大的顺序为_______,工业上不用电解AlCl3制取铝的原因为_______。
16. 回答下列问题
(1)下列变化过程,属于放热反应的是__________。
①水蒸气凝固成冰;②酸碱中和反应;③浓硫酸稀释;④固体氢氧化钠溶于水;⑤甲烷燃烧;⑥食物腐败;⑦锌与稀硫酸
(2)几个有关CO的热化学方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则 ______(用含、、的代数表示)。
(3)常见有机物A、B、C、D、E的相互转化关系如图。已知D是有香味且不易溶于水的油状液体,E的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
请回答:
Ⅰ.A中含有的官能团名称是__________。
Ⅱ.B的结构筒式是__________。
Ⅲ.①的化学方程式是__________。
Ⅳ.下列说法正确是__________。
a.E分子中所有原子在同一平面上
b.用饱和碳酸钠溶液除去D中混有的C
c.E在一定条件下可以形成高分子化合物。
Ⅴ.②在一定条件下能发生反应,写出反应方程式__________,反应类型为__________反应。
17. a、b、c、d、e、f、g、h是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息:a元素原子核外有6种不同运动状态的电子,c元素基态原子中s电子总数与p电子总数相等,d原子半径在同周期元素中最大,e元素基态原子最外层电子排布式为,f元素的单质为黄绿色气体,可以制备用于杀菌消毒的消毒液,g元素的价阳离子的能级为半充满状态,h元素的常见价阳离子的硫酸盐水溶液呈蓝色,请完成下列各题:
(1)a元素在周期表中位置是:________。
(2)b元素最简单氢化物与其最高价氧化物的水化物化合的产物是________(填化学式)。0.1mol·L-1此溶液中各离子浓度由大到小的顺序是_________。
(3)f元素基态原子核外电子排布式是_________,其最高能级的电子云形状为_______。
(4)h元素的基态原子核外价层电子轨道表示式________。
(5)g元素的基态原子有___对成对电子,____个成单电子。
18. 甲醇是重要的化工原料,可以使用多种方法制备甲醇。
I.利用反应 ,若在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和,测得平衡混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如如图所示。
(1)该反应的______0(填“>”“<”或“=”)
(2)达到平衡时,反应速率:A点____B点(填“>”“<”或“=”)。在C点时,CO的转化率为____。
(3)要提高CO的平衡转化率,可以采取的措施是______(填字母)。
A.加入催化剂 B.增大CO的浓度 C.通入 D.通入惰性气体 E.分离出甲醇
(4)关于该反应,下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 该反应在任何温度下都能自发进行 B. 使用催化剂,不能提高CO的平衡转化率
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 D. 增大压强,该反应的化学平衡常数不变
Ⅱ.利用与在催化剂的作用下合成甲醇。主反应:,在温度为 T℃、压强为条件下,向容器中充入、,充分反应达平衡时的转化率为。
(5)求平衡时的物质的量为______。
(6)主反应的相对压力平衡常数___________(表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。用含p的式子表示)。
19. 锰酸锂是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为,还含有少量的)为原料制备锰酸锂的流程如下:
已知:I.时,相关物质的如下表:
物质
II.时,电离常数
III.离子浓度低于时即为沉淀完全
回答下列问题:
(1)写出步骤①溶于稀硫酸时杂质反应的离子方程式___________。
(2)滤渣1的成分是_____(填化学式);步骤②加入的目的是____。
(3)步骤③加入目的是除去杂质离子,若溶液中浓度为,要确保杂质离子沉淀完全,同时不降低产品产率,步骤③调控的范围应该为_______。反应的平衡常数________。
(4)“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应:(是氢型交换树脂)的平衡移动将进一步提纯,为了提高洗脱效率,又不引入其他杂质,淋洗液应选用_____。
(5)步骤④反应未见气体生成,则该反应留存在滤液3中的产物有___________(填化学式)。
(6)步骤⑤反应的化学方程式为___________。
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