浙江省绍兴市上虞区2023-2024学年高二上学期期末化学试题(解析版)

文档属性

名称 浙江省绍兴市上虞区2023-2024学年高二上学期期末化学试题(解析版)
格式 zip
文件大小 3.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-05-08 12:15:26

文档简介

2023学年第一学期期末教学质量调测
高二化学试卷
考生注意:
1.本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
2.请考生将选择题的答案用2B铅笔填涂,非选择题的答案用黑色字迹的签字笔或钢笔书写,所有答案均要写在答题卷上,写在本试卷上无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第I卷 选择题(共48分)
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个正确答案)
1. 下列物质溶于水时,电离出的阳离子能使水的电离平衡向右移动的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.铵根离子水解,使水电离平衡向右移动,A正确;
B.硫酸电离出氢离子,抑制水的电离 ,B错误;
C.醋酸根离子水解,使水的电离平衡向右移动,但钠离子不水解,C错误;
D.硫酸钠电离出的钠离子和硫酸根离子都不能水解,不影响水的电离平衡,D错误;
故选A。
2. 以下现象与电化学腐蚀无关的是
A. 生铁比软铁芯(纯铁)容易生锈 B. 电工操作规定不能将铝线、铜线直接相连使用
C. 银质器皿久置后表面变暗 D. “暖宝宝”撕开包装迅速发热
【答案】C
【解析】
【详解】A.生铁中含有碳,在电解质溶液中形成原电池反应,铁做原电池的负极发生氧化反应被腐蚀,所以容易生锈,与电化学腐蚀有关,故A不符合;
B.铜、铝在潮湿的空气中能构成原电池,铝做原电池的负极被损耗,所以不能将铝线和铜线接在一起,则电工操作中不能将铝线和铜线接在一起与电化学腐蚀有关,故B不符合;
C.银质器皿久置后表面变暗是因为金属银与空气中的氧气、硫化氢等反应生成了氧化银、硫化银等的结果,该反应属于化学腐蚀,与电化学腐蚀无关,故C符合;
D.“暖宝宝”撕开包装迅速发热是因为铁、碳在氯化钠溶液中构成了原电池,铁做原电池的负极发生吸氧腐蚀而放出热量的缘故,则“暖宝宝”撕开包装迅速发热与电化学腐蚀有关,故D不符合;
故选C。
3. 在以下的变化中,体系的熵减小的是
A. 冰熔化 B. 乙烯聚合为聚乙烯
C. 蔗糖在水中溶解 D. 红磷转化成白磷
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰融化,水由固态变为液态,属于熵增变化,故A错误;
B.乙烯聚合为聚乙烯,正向气体减少,属于熵减反应,故B正确;
C.蔗糖在水中溶解,混乱程度增大,是熵增变化,故C错误;
D.红磷转化为白磷,混乱程度增大,是熵增变化,故D错误;
故答案为:B。
4. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. 液氨汽化时吸收大量的热,工业上可用作制冷剂
B. 锌具有还原性和导电性,所以可用作锌锰干电池的负极材料
C. 溶液呈酸性,可作为覆铜板制作印刷电路板的腐蚀液
D. 聚四氟乙烯具有抗酸碱、自润滑等性能,可用于制作滴定管活塞
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH3易液化、液氨汽化时吸收大量的热,液氨常用作工业制冷剂,性质对应用途,A不符合题意;
B.锌具有还原性可失去电子,还具有导电性,所以可用作锌锰干电池的负极材料,性质对应用途,B不符合题意;
C.Fe3+具有氧化性,能氧化Cu,可作为覆铜板制作印刷电路板的腐蚀液,性质不对应用途,C符合题意;
D.聚四氟乙烯具有抗酸碱、自润滑等性能,可用于制作滴定管活塞,性质对应用途,D不符合题意;
故选C。
5. 下列说法正确的是
A. Mg原子由时,原子释放能量,产生吸收光谱
B. 元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的8个纵列的元素都是金属元素
C. N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子
D. 氯气与NaOH反应的过程中,同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.Mg原子由时,有激发态变为基态,原子释放能量,产生发生光谱,A错误;
B.元素周期表中从第Ⅷ为三个纵列,故从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵列,B错误;
C.N能层中有4s为1个轨道、4p为3个轨道、4d为5个轨道、4f为7个轨道,四个能级,共16个轨道,每个轨道能容纳2个电子,共可容纳32种运动状态的电子,C正确;
D.氯气与NaOH反应的过程中,无非极性键的形成,D错误;
故选C。
6. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 四氯乙烯空间填充模型:
B. 的键电子云图形:
C. 基态溴原子简化电子排布式:
D. 核电荷数为24基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯原子的半径比碳原子的半径大,故A错误;
B.氯气中的共价键由2个氯原子各提供一个未成对电子的3p原子轨道重叠而成,则的键电子云图形:,故B正确;
C.基态溴原子简化电子排布式:,故C错误;
D.核电荷数为24的基态Cr原子的价层电子轨道表示式:,故D错误;
故选B。
7. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开可乐饮料后会产生大量气泡
B. “”球浸泡在热水中,颜色变深
C. 工业合成氨时采用500℃的高温(已知该反应)
D. 加水稀释溶液,其电离程度增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.打开可乐饮料后,压强减小二氧化碳和水的反应平衡逆向移动,产生大量的气泡可以用勒夏特列原理解释,故A不符合;
B.升高温度,平衡逆向移动,颜色变深,可以用勒夏特列原理解释,故B不符合;
C.工业合成氨时采用500℃的高温是为了兼顾反应速率,故C符合;
D.加水稀释溶液,电离平衡正向移动其电离程度增大,可以用勒夏特列原理解释,故D不符合;
故答案为:C。
8. 下列实验不能达到目的的是
A. ①中待镀铁制品应与电源负极相连而形成铜镀层
B. ②中用于排出碱式滴定管中的气泡
C. ③中用于测定中和反应的反应热
D. ④中测量的分解速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.①中待镀铁制品应与电源负极相连,作阴极,电极反应为,待镀铁制品表面形成铜镀层,故A正确;
B.把碱式滴定管上的橡皮管向上弯曲,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,气泡即可随之排掉,故B正确;
C.③是简易量热计,测量中和反应反应热,故C正确;
D.④中产生的气体可能会从长颈漏斗中逸出,因此不能用该装置测量的分解速率,故D错误;
故选D。
9. X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前四周期元素,X是宇宙中含量最多的元素,Y的最外层有3个未成对电子,Z元素原子的价层电子排布式为,W的单质是重要的半导体材料,R属于过渡元素,基态有电子填充的轨道无成单电子。下列说法正确的是
A. R在周期表的d区 B. 第一电离能:
C. 电负性: D. X与Y形成的化合物一定只含极性共价键
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,X是宇宙中含量最多的元素即H,Y的最外层有3个未成对电子,Z元素原子的价层电子排布为,n只能取2,故Z价层电子排布为2s22p4,为O元素,故Y为N元素;W的单质是重要的半导体材料,W为Si;基态有电子填充的轨道无成单电子,故R为Cu。
【详解】由分析知,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,W为Si,R为Cu元素;
A.R为Cu,在周期表的ds区,故A错误;
B.同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势,但是N的2p能级处于半充满的稳定状态,难失电子,故第一电离能:,同主族元素从上往下第一电离能逐渐减小,故第一电离能:,故B正确;
C.同周期元素从左至右电负性逐渐增大,同主族元素从上往下电负性逐渐减小,故电负性:,故C错误;
D.X与Y形成的化合物不一定只含极性共价键,如N2H4,故D错误;
故选B。
10. 关于反应 ,下列叙述与图像不相符的是
A. 图1表示不同温度下,反应相同时间时A的百分含量,可知M点该反应处于平衡状态
B. 图2表示反应在一定温度下B的平衡转化率与压强变化的关系,则x点是非平衡状态,且x点体系中B的百分含量有增大的趋势
C. 图3为C的百分含量,由图可知该反应的,且
D. 图4所示图中的阴影部分面积的含义是该物质物质的量的变化量
【答案】D
【解析】
【详解】A.A反应物,根据图像,M为平衡点,M点右侧,随温度升高,A%增大,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,A项正确;
B.图像中的曲线为平衡线,根据图像,x点没有达到平衡,在等压下,需要降低B的转化率,才能达到平衡,反应向逆反应方向进行,x点体系中B的百分含量有增大的趋势,B项正确;
C.当压强均为p2时,T1温度下比T2温度下先达到平衡,则,T1>T2,又升温,C%减小,即平衡逆向移动,则正反应为放热反应,即;当温度均为T1时,p2压强下比p1压强下先达到平衡,则,p2>p1,又加压,C%增大,即平衡正向移动,则正反应为气体物质的量减小的反应,即,C项正确;
D.根据反应速率的定义,阴影部分面积的含义是该物质物质的量浓度的变化量,即与时间的乘积,D项错误;
答案为D。
11. 我国科技工作者运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生的部分反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法不正确的是
A. 参与反应的反应物总键能小于生成物总键能
B. Pd和Rh分别作催化剂时HCOOH分解产生的不同
C. HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程
D. 是该历程的决速步骤
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,该反应为放热反应,=反应物总键能-生成物总键能<0,则参与反应的反应物总键能小于生成物总键能,故A正确;
B.催化剂不改变反应的,因此Pd和Rh分别作催化剂时HCOOH分解产生的相同,故B错误;
C.由图可知HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程,故C正确;
D.的活化能最高是该历程的决速步骤,故D正确;
故答案为:B。
12. 汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染。查阅资料可知使用同种催化剂,质量相等时催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下。下列说法不正确的是
编号 t/℃ 催化剂的比表面积 实验图像
I 280 80
II a 120
III c 80
A. 汽车尾气处理的化学方程式为
B. 由图像可知:,
C. 其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将减小
D. 第I组实验中,如果反应5min达到平衡,用NO表示该化学反应速率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.在催化剂、加热的条件下,NO和CO反应生成对空气无污染的气体,反应的化学方程式为,故A正确;
B.由控制变量法和实验目的可知,实验Ⅰ、Ⅱ的催化剂比表面积不同,Ⅰ、Ⅲ的温度不同,则实验Ⅰ、Ⅱ用于探究催化剂的比表面积对反应速率的影响,实验Ⅰ、Ⅲ用于探究温度对反应速率的影响,其他各变量均应该相同,故,根据Ⅲ反应速率大于Ⅰ可以判断,,故B正确;
C.由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,实验Ⅱ的反应速率比实验Ⅰ的快,即增大催化剂比表面积,反应速率增大,故C错误;
D.第I组实验中,如果反应5min达到平衡,,则,故用NO表示该化学反应速率为,故D正确;
故选C。
13. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺,节能超过30%,在此工艺中,物料传输和转化关系如图(电极均为石墨电极)。已知:空气中氧气的体积分数为20%。下列说法不正确的是
A. 燃料电池中阳离子的移动方向是从左侧移向右侧
B. 丁电极上的反应为
C. 若两池中所用离子膜类型相同,则
D. 标准状况下,若电解产生22.4LY,则消耗空气56L
【答案】C
【解析】
【分析】丁为燃料电池的正极发生,丙为燃料电池的负极,则与丙相连的乙为电解池的阴极,甲为电解池的阳极。
【详解】A.燃料电池中阳离子向正极移动,阳离子的移动方向是从左侧移向右侧,故A正确;
B.据分析,丁为燃料电池的正极发生,故B正确;
C.丁为燃料电池的正极,有氢氧根离子在丁电极生成,离子膜为阳离子交换膜,,故C错误;
D.乙为阴极,则Y是H2,根据得失电子守恒有标准状况下22.4LO2~4e-~44.8LH2,标准状况下,若电解产生22.4LY,则消耗氧气11.2L,空气11.2L÷20%=56L,故D正确;
故答案为:C。
14. 常温下,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20mL0.1000mol/L的二元弱酸溶液,所得溶液中各种含X的微粒的物质的量分数与pH的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是
A. 加入20mLNaOH溶液时,溶液中
B. 由图可知的水解常数为
C. b点对应的溶液中
D. 将等物质的量的NaHX、溶于水中,所得溶液pH恰好为4.2
【答案】D
【解析】
【分析】用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定二元弱酸(H2X)溶液时,初始溶液中H2X的量最多,故表示H2X物质的量分数,随着加入的NaOH溶液增多,溶液中先发生反应H2X+NaOH=NaHX+H2O,故溶液中c(H2X)在减少,c(HX-)在增加,图中表示HX-物质的量分数;继续加入NaOH溶液,发生的反应为NaOH+NaHX=Na2X+H2O,故溶液中c(HX-)在减少,c(X2-)在增加,图中表示X2-物质的量分数。当H2X物质的量分数与HX-物质的量分数相等时,即与的交点a,可求得,当HX-物质的量分数与X2-物质的量分数相等时,即与的交点b,可求得。
【详解】A.加入20mLNaOH溶液时,恰好发生反应H2X+NaOH=NaHX+H2O,则溶液中溶质为NaHX,又HX-的电离常数为,水解常数为,HX-的电离程度大于其水解程度,且二者程度微弱,故,故A正确;
B.的水解常数,故B正确;
C.b点对应的溶液中,,又存在电荷守恒:,故,故C正确;
D.由A、B分析知,HX-的电离程度大于的水解程度,故将等物质的量的NaHX、溶于水中,HX-与的浓度不相等,故所得溶液pH不为4.2,故D错误;
故选D。
15. 常温下,用溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、溶液,所得的沉淀溶解平衡图象如图所示(不考虑的水解)。下列叙述不正确的是
A. 的数量级等于
B. a点时
C. 的平衡常数为
D. 向浓度相同的KCl、混合溶液中滴入溶液时,先生成AgCl沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】A.由点(-2.46,4)可知,,数量级等于,A正确;
B.a点在氯化银曲线之上,由图坐标可知,,B错误;
C.由点(-5.75,4)可知,,的平衡常数为,C正确;
D.0.01 mol L 1的KCl、溶液,向的混合液中滴入溶液时,沉淀Cl-需要的,沉淀需要的,生成氯化银所需的硝酸银浓度小,因此先生成AgCl沉淀,D正确;
故选B。
16. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 常温下,用pH计测得饱和溶液的,饱和溶液的 金属性
B 向含有ZnS和的悬浊液中滴加溶液 生成黑色沉淀
C 向稀硫酸中加入铜粉,再加入少量硝酸钾固体 开始无明显现象,加入硝酸钾后溶液变蓝 硝酸钾起催化作用
D 取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴溶液 溶液变血红色 说明KI与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.饱和溶液的氢氧化镁和氢氧化铝的浓度不同,不能通过测定其饱和溶液的pH判断两者碱性的强弱,不能说明两者的金属性强弱,A错误;
B.由于悬浊液中含,加入的可直接与反应生成沉淀,没有发生沉淀的转化过程,不能比较硫化铜、硫化锌溶度积的大小,B错误;
C.酸性条件下硝酸根离子氧化铜生成铜离子和NO,不能说明硝酸钾起催化作用,C错误;
D.反应中碘离子过量,而加入KSCN溶液仍变红色,说明溶液中存在铁离子,则KI与的反应有一定限度,D正确;
故选D。
第II卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 按要求回答下列问题:
(1)酸溶于水可形成,的电子式为________。判断和的键角大小:________(填“>”或“<”)。
(2)氨硼烷是一种特殊的化合物,分子中与N原子相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性。则氨硼烷分子中元素电负性由小到大的顺序为________(填元素符号)
(3)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:X、Y、Z中为N元素的是________。
元素
X 737.7 1450.7 7732.7
Y 1313.9 3388.3 5300.5
Z 1402.3 2856.0 4578.1
(4)丁二酮肟()可与反应,生成鲜红色的沉淀丁二酮肟镍,这个反应可用来鉴定的存在。
①的价电子轨道表示式为________。
②丁二酮肟分子中键和键数目的比例为________。
(5)在空气中FeO稳定性小于,从电子排布的角度分析,其主要原因是________。
【答案】(1) ①. ②. >
(2)
(3)Z (4) ①. ②. 15:2
(5)基态的价层电子排布式为,3d轨道处于稳定的半充满状态
【解析】
【小问1详解】
的电子式为,和的中心原子O均采取sp3杂化,的中心原子有1对孤电子对,的中心原子有2对孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥力越大,故和的键角大小:>。
【小问2详解】
分子中与N原子相连的H呈正电性,则电负性N>H,,与B原子相连的H呈负电性,则电负性H>B,则氨硼烷分子中元素电负性由小到大的顺序为。
【小问3详解】
根据表中信息,X的,则X为Mg;N原子价层电子排布式:2s22p3,2p能级处于半充满稳定结构,失去电子所需能量较多,Y的小于Z的,说明Y为O,Z为N。
【小问4详解】
①的价电子轨道表示式为。
②单键为键,双键中有一个键,一个键,故丁二酮肟分子中键和键数目的比例为15:2。
【小问5详解】
因为基态的价层电子排布式为,3d轨道处于稳定的半充满状态,所以在空气中FeO稳定性小于。
18. 周期表中25号锰元素及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)基态Mn原子核外共有________种能量不同电子。
(2)利用与反应既可消除污染又可以制备,将含有尾气和一定比例的空气通入悬浊液中,保持温度不变的情况下,测得溶液中和随反应时间的变化如图1所示。导致溶液中和的变化产生明显差异的原因是:________。
(3)为了减少对环境的污染,煤在燃烧前要进行脱硫处理。电解脱硫的基本原理如图2所示。
①阴极产生气体,其电极反应式为________。
②与煤中的含硫物质(主要是)反应的离子方程式是________。
③电解过程中,当有被氧化时,混合溶液中的物质的量将增大________mol(不考虑溶液中水的体积变化)。
【答案】(1)7 (2)部分与、反应生成,且催化该反应
(3) ①. ②. ③. 1
【解析】
【小问1详解】
基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2,则基态Mn原子核外共有7种能量不同电子;
【小问2详解】
空气中氧气具有强氧化性,使得部分与、反应生成,且能催化该反应,导致硫酸根离子浓度大于锰离子浓度;
【小问3详解】
①由图可知,右侧为阴极,阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,其电极反应式为。
②由图可知,与煤中的含硫物质反应生成铁离子和锰离子、硫酸根离子,反应中锰化合价由+3变为+2、铁化合价由+2变为+3、硫化合价由-1变为+6,结合电子守恒可知,离子方程式是。
③参与反应:,电解过程中,当有(为1mol)被氧化时,需消耗15mol(阳极锰离子失去1个电子转化为),则电路中转移电子15mol,阴极消耗15mol氢离子,1mol参与反应生成16mol氢离子,故混合溶液中的物质的量将增大1mol。
19. 已知25℃时,部分物质的电离常数如下表所示。
HCOOH HCN
(1)根据表中数据,将的下列三种酸溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是________。
a. b.HCN C.
(2)常温下,0.1mol/L的溶液和0.1mol/LHCOONa溶液相比.
________(填“<”“<”=或“>”)。
(3)下列说法正确的是________。
A. 溶液中加入少量水,则溶液中将减小
B. 等物质的量浓度的与混合液中,
C. 向KCN溶液中通入少量气体发生反应的离子方程式为:
D. 常温下,将通入NaOH溶液中,当降至时,溶液中的
(4)已知常温下0.1mol/L的和的pH分别为8.9和8.3,而水解常数,则溶液pH更小的原因是________。
【答案】(1)b (2)> (3)AD
(4)碳酸氢根离子电离出的降低了其水解产生的氢氧根离子浓度
【解析】
【小问1详解】
pH值相等,说明c(H+)相等,Ka越小酸性越弱,相对更弱的酸其溶液浓度更高,稀释相同倍数的情况下,更弱的酸会电离出更多的H+,所以稀释后HCN溶液中c(H+)更大,pH值更小,pH变化更小,三种酸中,HCN的Ka最小,酸性最弱,故选b;
【小问2详解】
0.1mol/LHCOONa溶液中,根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCOO-),故c(Na+) c(HCOO )=c(OH )-c(H+),同理c(K+) c(CH3COO )=c(OH )-c(H+),CH3COOH的Ka更小,酸性更弱,根据越弱越水解,CH3COOK溶液碱性更强,c(OH )-c(H+)更大,故c(K+) c(CH3COO )>c(Na+) c(HCOO );
【小问3详解】
A.Na2CO3溶液中加入少量水,钠离子物质的量不变,加水促进水解,碳酸根水解程度增大使其物质的量变小,故变小,A正确;
B.等物质的量浓度的NaHSO3与Na2SO3混合液中,根据物料守恒,c(Na):c(S)=3:2,故2c(Na+)=3c()+3c()+3c(H2SO3),B错误;
C.根据题中所给Ka数据,酸性H2CO3>HCN>,根据强酸制弱酸的原则,向KCN溶液中通入少量CO2气体发生反应的离子方程式为:CN +H2O+CO2=HCN+,C错误;
D.常温下,将SO2通入NaOH溶液中,当c(OH )降至1.0×10 7mol/L时,c(H+)=1.0×10 7mol/L,根据H2SO3的,,,D正确;
故选AD;
【小问4详解】
碳酸氢根水解常数更大,说明其水解程度更大,弱酸根水解程度越大,溶液碱性越强,但是同浓度的醋酸钠碱性比碳酸氢钠大,考虑到碳酸氢根不仅有水解,还有电离,电离出的H+降低了溶液的碱性导致,故NaHCO3溶液pH更小的原因是碳酸氢根离子电离出的H+降低了其水解产生的氢氧根离子浓度。
20. “氢经济”是“双碳”转型中非常关键的一环。大量安全制空是关键技术之一。
方法一:甲烷-水蒸气催化重整法。其涉及的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
(1)反应能自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任何温度下”)
(2)为了提高的平衡转化率,同时提高CO的浓度,可以采取的措施是________(填字母)。
A. 使用高效催化剂 B. 升高温度
C. 增大压强 D. 增大和物质的量之比
(3)恒定压强为时,将的混合气体投入反应器中发生反应I和Ⅱ,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①图中表示的物质的量分数与温度的变化曲线是________(填字母)。
②系统中的含量在700℃左右出现峰值,试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因:________。
③600℃时,计算反应Ⅱ的平衡常数________(是以分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数,结果可用分数表示)。
方法二:甲醇催化脱空法。催化反应的部分机理如下:
历程i: 历程ii:
历程iii: 历程iv:
(4)在一个2L恒容密闭容器中投入,20min后,测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)分别与温度的关系如左图所示。700℃时,历程iii能量~反应过程如右图所示,在图上画出历程ii的“能量~反应过程”示意图________。
【答案】(1)高温 (2)B
(3) ①. n ②. 由于反应I正反应吸热,随温度升高,反应向正反应方向进行的程度较大,同时发生反应Ⅱ,使氢气的物质的量逐浙增大:随着反应的进行,升高温度,反应Ⅱ正反应放热,平衡向逆反应方向移动,使氢气的物质的量减小(或700℃之前以反应I为主,700℃之后以反应Ⅱ为主,含量会先增大后减小) ③.
(4)
【解析】
【小问1详解】
反应I:
反应Ⅱ: ,目标反应为,目标反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则目标反应的,正向反应为熵增反应,则时T较大,即高温自发。
【小问2详解】
催化剂不能改变反应限度,A不选; 正向吸热,升高温度平衡正向移动则升高温度可以提高甲烷的平衡转化率同时提高一氧化碳的浓度,B选;反应Ⅰ正向体积增大,反应Ⅱ体积不变,增大压强反应Ⅰ逆向移动,甲烷转化率减小,一氧化碳的浓度减小,C不选;增大和物质的量之比甲烷的转化率降低,D不选;
【小问3详解】
反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,随温度升高,反应Ⅰ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,结合图中H2和CH4的变化曲线可知,600℃前,随温度升高,CO浓度增大,使反应Ⅱ正向进行的程度大于温度升高使其逆向进行的程度,600℃后随温度升高,CO浓度增大使反应Ⅱ正向进行的程度小于温度升高使其逆向进行的程度,故CO2的物质的量分数先增后减,可得p表示H2O的物质的量分数与温度的变化曲线,n表示CO2的物质的量分数与温度的变化曲线,m 表示CO的物质的量分数与温度的变化曲线。由于反应I正反应吸热,随温度升高,反应向正反应方向进行的程度较大,同时发生反应Ⅱ,使氢气的物质的量逐浙增大:随着反应的进行,升高温度,反应Ⅱ正反应放热,平衡向逆反应方向移动,使氢气的物质的量减小(或700℃之前以反应I为主,700℃之后以反应Ⅱ为主,H2含量会先增大后减小);由题图可知600℃时,H2的物质的量分数为0.50,H2O的物质的量分数为0.32,CH4的物质的量分数为0.04,由题意设CH4的起始量为1mol,H2O的起始量为3mol,甲烷转化的物质的量为x mol,反应Ⅱ中CO转化的物质的量为y mol,则: 、则平衡时气体的总的物质的量为,故CH4的物质的量分数为得x=,H2的物质的量分数为,得y=,故可知CO、CO2的物质的量的分数分别为、,则600℃时,反位Ⅱ为平衡常数为。
【小问4详解】
ii为分解反应,属于吸热反应,H原子和CO生成甲醛的反应为放热反应,所以ii产物总能量小于反应iii产物总能量,其图像为。
21. 一种由含铜废催化剂(主要成分为Cu和少量Fe、、CuO,等)为原料制备CuCl的工艺流程如下:
已知:CuCl为白色粉末,微溶于水,易溶于浓度较大的体系,不溶于乙醇,在潮湿空气中易被氧化。
(1)下列说法正确的是________。
A. 步骤Ⅰ,可以用溶液代替双氧水
B. 步骤Ⅱ,试剂X可以是CuO、、等物质
C. 步骤Ⅲ,适当过量的作用可能是及时除去反应过程中产生的,避免产生
D. 步骤Ⅳ,为了防止CuCl被氧化,可用水溶液洗涤
(2)步骤I中的实际用量远远超过理论用量,可能原因是________。
(3)为测定CuCl产品纯度进行如下实验:
A.称量所得CuCl产品10.00g溶于硝酸,配制成250mL溶液;取出25.00mL,加入足量的溶液,充分反应;
B.向其中加入少量硝基苯,使沉淀表面被有机物覆盖;
C.加入指示剂,用标准溶液滴定过量的溶液;
D.重复实验操作三次,消耗溶液的体积平均为10.00mL。
已知:,。
①加入硝基苯的作用是________。
②滴定选用的指示剂是________,滴定终点的现象为________。
A. B. C. D.
③CuCl的纯度为________。
【答案】(1)BCD (2)在铁离子催化下分解
(3) ①. 防止在滴加时,AgCl沉淀部分转化为AgSCN沉淀 ②. C ③. 滴入最后半滴后,溶液出现血红色,且半分钟内不变色 ④. 99.50%
【解析】
【分析】含铜废催化剂加入稀硫酸和过氧化氢溶液进行充分浸取,将铜和铁转化成相应的盐,得到其氧化液(主要含、、、),再加入试剂X,调节pH≈4,沉淀,则X可以是CuO、、等物质,将转化为氢氧化铁沉淀除去,二氧化硅不参加反应成为滤渣,向滤液中加入亚硫酸钠、氯化钠得到氯化亚铜沉淀,氯化亚铜经过滤、洗涤等操作得到产品。
【小问1详解】
A.若步骤Ⅰ用溶液代替双氧水,则引入锰离子、钾离子等杂质,A错误;
B.步骤Ⅱ,试剂X可以是CuO、、等物质,与氢离子反应使溶液pH升高,从而使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去,B正确;
C.步骤Ⅲ,适当过量的作用是及时除去反应过程中产生的,避免产生,C正确;
D.具有还原性,步骤Ⅳ,为了防止CuCl被氧化,可用水溶液洗涤,D正确;
故选BCD;
【小问2详解】
“浸取”时,的实际用量远远超过理论用量,可能原因是过氧化氢在铁离子的催化下发生了分解;
【小问3详解】
①加入少量硝基苯可将生成的氯化银沉淀与溶液隔开,如果不加硝基苯,根据>,可知在水溶液中部分氯化银与硫氰酸根离子反应转化为AgSCN,使得实验中生成的AgSCN偏多,测定结果偏小,则加入硝基苯的作用是防止在滴加NH4SCN时,AgCl沉淀部分转化为AgSCN沉淀;
②用溶液滴定过量的银离子,当滴定终点时,稍过量一点,加入作指示剂,铁离子与硫氰酸根离子反应使溶液变红,若半分钟内不褪色,则可确定达到滴定终点,则滴定选用的指示剂是,故选C;滴定终点的现象为:滴入最后半滴后,溶液出现血红色,且半分钟内不变色;
③根据反应:Ag++Cl-=AgCl↓、Ag++SCN-=AgSCN↓,故10.00gCuCl产品的物质的量为n(CuCl)==0.1mol,CuCl的纯度为=99.50%。2023学年第一学期期末教学质量调测
高二化学试卷
考生注意:
1.本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
2.请考生将选择题的答案用2B铅笔填涂,非选择题的答案用黑色字迹的签字笔或钢笔书写,所有答案均要写在答题卷上,写在本试卷上无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第I卷 选择题(共48分)
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个正确答案)
1. 下列物质溶于水时,电离出的阳离子能使水的电离平衡向右移动的是
A. B. C. D.
2. 以下现象与电化学腐蚀无关的是
A 生铁比软铁芯(纯铁)容易生锈 B. 电工操作规定不能将铝线、铜线直接相连使用
C. 银质器皿久置后表面变暗 D. “暖宝宝”撕开包装迅速发热
3. 在以下的变化中,体系的熵减小的是
A. 冰熔化 B. 乙烯聚合为聚乙烯
C. 蔗糖在水中溶解 D. 红磷转化成白磷
4. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. 液氨汽化时吸收大量的热,工业上可用作制冷剂
B. 锌具有还原性和导电性,所以可用作锌锰干电池的负极材料
C. 溶液呈酸性,可作为覆铜板制作印刷电路板的腐蚀液
D. 聚四氟乙烯具有抗酸碱、自润滑等性能,可用于制作滴定管活塞
5. 下列说法正确的是
A. Mg原子由时,原子释放能量,产生吸收光谱
B. 元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的8个纵列的元素都是金属元素
C. N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子
D. 氯气与NaOH反应的过程中,同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
6. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 四氯乙烯的空间填充模型:
B. 的键电子云图形:
C. 基态溴原子简化电子排布式:
D. 核电荷数为24的基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
7. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开可乐饮料后会产生大量气泡
B. “”球浸泡在热水中,颜色变深
C. 工业合成氨时采用500℃的高温(已知该反应)
D. 加水稀释溶液,其电离程度增大
8. 下列实验不能达到目的的是
A. ①中待镀铁制品应与电源负极相连而形成铜镀层
B. ②中用于排出碱式滴定管中的气泡
C. ③中用于测定中和反应的反应热
D. ④中测量的分解速率
9. X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前四周期元素,X是宇宙中含量最多的元素,Y的最外层有3个未成对电子,Z元素原子的价层电子排布式为,W的单质是重要的半导体材料,R属于过渡元素,基态有电子填充的轨道无成单电子。下列说法正确的是
A. R在周期表的d区 B. 第一电离能:
C. 电负性: D. X与Y形成的化合物一定只含极性共价键
10. 关于反应 ,下列叙述与图像不相符的是
A. 图1表示不同温度下,反应相同时间时A的百分含量,可知M点该反应处于平衡状态
B. 图2表示反应在一定温度下B的平衡转化率与压强变化的关系,则x点是非平衡状态,且x点体系中B的百分含量有增大的趋势
C. 图3为C的百分含量,由图可知该反应的,且
D. 图4所示图中的阴影部分面积的含义是该物质物质的量的变化量
11. 我国科技工作者运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生的部分反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法不正确的是
A. 参与反应的反应物总键能小于生成物总键能
B. Pd和Rh分别作催化剂时HCOOH分解产生的不同
C. HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程
D. 是该历程的决速步骤
12. 汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染。查阅资料可知使用同种催化剂,质量相等时催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下。下列说法不正确的是
编号 t/℃ 催化剂的比表面积 实验图像
I 280 80
II a 120
III c 80
A. 汽车尾气处理的化学方程式为
B. 由图像可知:,
C. 其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将减小
D. 第I组实验中,如果反应5min达到平衡,用NO表示该化学反应速率
13. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺,节能超过30%,在此工艺中,物料传输和转化关系如图(电极均为石墨电极)。已知:空气中氧气的体积分数为20%。下列说法不正确的是
A. 燃料电池中阳离子的移动方向是从左侧移向右侧
B. 丁电极上的反应为
C 若两池中所用离子膜类型相同,则
D 标准状况下,若电解产生22.4LY,则消耗空气56L
14. 常温下,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20mL0.1000mol/L的二元弱酸溶液,所得溶液中各种含X的微粒的物质的量分数与pH的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是
A. 加入20mLNaOH溶液时,溶液中
B. 由图可知的水解常数为
C. b点对应的溶液中
D. 将等物质的量的NaHX、溶于水中,所得溶液pH恰好为4.2
15. 常温下,用溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、溶液,所得的沉淀溶解平衡图象如图所示(不考虑的水解)。下列叙述不正确的是
A. 的数量级等于
B. a点时
C. 的平衡常数为
D. 向浓度相同的KCl、混合溶液中滴入溶液时,先生成AgCl沉淀
16. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 常温下,用pH计测得饱和溶液的,饱和溶液的 金属性
B 向含有ZnS和的悬浊液中滴加溶液 生成黑色沉淀
C 向稀硫酸中加入铜粉,再加入少量硝酸钾固体 开始无明显现象,加入硝酸钾后溶液变蓝 硝酸钾起催化作用
D 取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴溶液 溶液变血红色 说明KI与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
第II卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 按要求回答下列问题:
(1)酸溶于水可形成,的电子式为________。判断和的键角大小:________(填“>”或“<”)。
(2)氨硼烷是一种特殊的化合物,分子中与N原子相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性。则氨硼烷分子中元素电负性由小到大的顺序为________(填元素符号)
(3)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:X、Y、Z中为N元素的是________。
元素
X 737.7 1450.7 7732.7
Y 1313.9 3388.3 5300.5
Z 1402.3 2856.0 4578.1
(4)丁二酮肟()可与反应,生成鲜红色沉淀丁二酮肟镍,这个反应可用来鉴定的存在。
①的价电子轨道表示式为________。
②丁二酮肟分子中键和键数目的比例为________。
(5)在空气中FeO稳定性小于,从电子排布的角度分析,其主要原因是________。
18. 周期表中25号锰元素及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)基态Mn原子核外共有________种能量不同的电子。
(2)利用与反应既可消除污染又可以制备,将含有尾气和一定比例的空气通入悬浊液中,保持温度不变的情况下,测得溶液中和随反应时间的变化如图1所示。导致溶液中和的变化产生明显差异的原因是:________。
(3)为了减少对环境的污染,煤在燃烧前要进行脱硫处理。电解脱硫的基本原理如图2所示。
①阴极产生气体,其电极反应式为________。
②与煤中的含硫物质(主要是)反应的离子方程式是________。
③电解过程中,当有被氧化时,混合溶液中的物质的量将增大________mol(不考虑溶液中水的体积变化)。
19. 已知25℃时,部分物质的电离常数如下表所示。
HCOOH HCN
(1)根据表中数据,将的下列三种酸溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是________。
a. b.HCN C.
(2)常温下,0.1mol/L的溶液和0.1mol/LHCOONa溶液相比.
________(填“<”“<”=或“>”)。
(3)下列说法正确的是________。
A. 溶液中加入少量水,则溶液中将减小
B. 等物质的量浓度的与混合液中,
C. 向KCN溶液中通入少量气体发生反应的离子方程式为:
D. 常温下,将通入NaOH溶液中,当降至时,溶液中的
(4)已知常温下0.1mol/L的和的pH分别为8.9和8.3,而水解常数,则溶液pH更小的原因是________。
20. “氢经济”是“双碳”转型中非常关键的一环。大量安全制空是关键技术之一。
方法一:甲烷-水蒸气催化重整法。其涉及的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
(1)反应能自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任何温度下”)
(2)为了提高的平衡转化率,同时提高CO的浓度,可以采取的措施是________(填字母)。
A. 使用高效催化剂 B. 升高温度
C. 增大压强 D. 增大和物质的量之比
(3)恒定压强为时,将的混合气体投入反应器中发生反应I和Ⅱ,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①图中表示的物质的量分数与温度的变化曲线是________(填字母)。
②系统中的含量在700℃左右出现峰值,试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因:________。
③600℃时,计算反应Ⅱ的平衡常数________(是以分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数,结果可用分数表示)。
方法二:甲醇催化脱空法。催化反应的部分机理如下:
历程i: 历程ii:
历程iii: 历程iv:
(4)在一个2L恒容密闭容器中投入,20min后,测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)分别与温度的关系如左图所示。700℃时,历程iii能量~反应过程如右图所示,在图上画出历程ii的“能量~反应过程”示意图________。
21. 一种由含铜废催化剂(主要成分为Cu和少量Fe、、CuO,等)为原料制备CuCl的工艺流程如下:
已知:CuCl为白色粉末,微溶于水,易溶于浓度较大的体系,不溶于乙醇,在潮湿空气中易被氧化。
(1)下列说法正确的是________。
A. 步骤Ⅰ,可以用溶液代替双氧水
B. 步骤Ⅱ,试剂X可以是CuO、、等物质
C. 步骤Ⅲ,适当过量的作用可能是及时除去反应过程中产生的,避免产生
D. 步骤Ⅳ,为了防止CuCl被氧化,可用水溶液洗涤
(2)步骤I中的实际用量远远超过理论用量,可能原因是________。
(3)为测定CuCl产品纯度进行如下实验:
A.称量所得CuCl产品10.00g溶于硝酸,配制成250mL溶液;取出25.00mL,加入足量的溶液,充分反应;
B.向其中加入少量硝基苯,使沉淀表面被有机物覆盖;
C.加入指示剂,用标准溶液滴定过量的溶液;
D.重复实验操作三次,消耗溶液的体积平均为10.00mL。
已知:,。
①加入硝基苯的作用是________。
②滴定选用的指示剂是________,滴定终点的现象为________。
A. B. C. D.
③CuCl的纯度为________。
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