精品解析：湖南省长沙市雅礼教育集团2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题

雅礼教育集团2023年下学期期末考试试卷 高二化学 时量：75分钟 分值：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Mg：24 S：32 Cl：35.5 Fe：56 I：127 第Ⅰ卷(选择题) 一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意，每小题3分，共42分) 1. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 基态钠原子电子占据最高能级的电子云轮廓图： B. 质子数为75、中子数为111的Re原子： C. 39K和43K的原子结构示意图均可以表示为： D. 正丁烷的球棍模型： 【答案】D 【解析】 【详解】A．基态钠原子电子占据最高能级为3s，电子云轮廓图为球形；故A错误； B．质子数为75、中子数为111的Re原子的质量数为186，原子表示为；故B错误； C．39K和43K的原子核外有19个电子，二者结构示意图均可以表示为；故C错误； D．正丁烷的球棍模型为；故D正确； 故答案选D。 2. 下列说法正确的是 A. 分子的空间构型与它的VSEPR模型一致 B. 因为氢键的缘故，比熔沸点高 C. 是由极性键形成的非极性分子 D. “可燃冰”——甲烷水合物中与之间存在氢键 【答案】B 【解析】 【详解】A．PCl3中心原子P的价层电子对数3+×(5-3×1)=4，其杂化方式为sp3杂化，VSEPR构型为四面体形，含有一对孤电子对，其分子的立体构型为三角锥形，模型不一致，选项A错误； B．对羟基苯甲醛形成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛熔沸点高于邻羟基苯甲醛，选项B正确； C．H2O为V形结构，含有极性键，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，为极性分子，选项C错误； D．甲烷分子中碳元素的非金属性弱，不能与水分子形成分子间氢键，所以甲烷水合物中甲烷与水之间不存在氢键，选项D错误； 答案选B。 3. 下列关于物质结构或性质及解释都正确的是 选项 物质结构或性质 解释 A 电子云半径： 电子的能量高，在离核更远的区域出现的概率大 B 键角： 的电负性比大，孤电子对对成键电子对的斥力比较大 C 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 D 稳定性： 分子间可以形成氢键，没有氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．电子云半径：，电子离核越远、能量越高，A正确； B．原子半径：N<P，所以键长：NCl<P-Cl，所以NCl3分子中Cl原子间的斥力大于PCl3分子中Cl原子间的斥力，则键角：NCl3> PCl3，B错误； C．熔化克服的是分子间作用力而不是断开化学键，C错误； D．HF比HCl稳定是由于非金属性：F>Cl，D错误； 故选A。 4. 某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Y、Z、M为同周期相邻元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是 A. 基态原子未成对电子数：Y<Q B. 简单气态氢化物的稳定性：M>Q C. 上述结构中，所有原子均满足8电子稳定结构 D. 基态原子第一电离能由大到小的顺序为：Q>M>Z>Y 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Q为非金属性最强的元素，则Q为F，根据某种离子液体的结构得到X、Q有一个价键，Z有四个价键，M有三个价键，Y得到一个电子形成四个价键，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Y、Z、M为同周期相邻元素，则X为H，Y为B，Z为C，M为N。 【详解】A．Y为B，Q为F，其基态原子未成对电子数分别为：3和1，所以基态原子未成对电子数：Y＞Q，A错误； B．非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，因非金属性：N＜F，所以简单气态氢化物的稳定性：NH3＜HF，B错误； C．X为H元素，最外层未满足8电子稳定结构，C错误； D．同周期元素基态原子第一电离能呈增大趋势，则基态原子第一电离能由大到小的顺序为：Q(F)>M(N)>Z(C)>Y(B)，D正确； 故选D。 5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 1molCO2与NaOH溶液完全反应，则N(CO)+N(HCO)+N(H2CO3)=NA B. 0.1molFeCl3水解生成的Fe(OH)3胶粒数为0.lNA C. 室温下，1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含OH-的数目为0.2NA D. 100g质量分数为98%的浓硫酸中所含的氧原子数为4NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．1mol中含C原子的数目为，与NaOH溶液完全反应后，溶液中含碳微粒有、、，依据物料守恒，，A项正确； B．0.1mol不能完全水解生成的胶体，且胶体的胶粒是多个粒子的聚集体，所以胶粒数小于，B项错误； C．室温下，1LpH=13的溶液中，，则，含的物质的量为0.1mol，数目为，C项错误； D．100g质量分数为98%的浓硫酸中含有98g硫酸和2g水，98g硫酸的物质的量为1mol，1mol硫酸中含4mol氧原子，再加上水中的氧原子，则所含的氧原子数大于，D项错误； 故选A。 6. 硫化锌(ZnS)和硫化铅(PbS)常用于光导体、半导体工业，它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，M为Zn或Pb，pM表示。下列说法正确的是 A. 曲线Ⅱ代表PbS的沉淀溶解平衡曲线 B. n、q两点溶液中的：n>q C. 图中m点和n点对应的关系为 D. 向m点对应的悬浊液中加入少量固体，溶液组成由m沿mn曲线向n方向移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．两种物质的组成形式相同，pM表示，pM越大越小，因此I是PbS的沉淀溶解平衡曲线，故A错误； B．pM表示，pM越大越小，n、q两点溶液中的：n＜q，故B错误； C．只受温度影响，因此相同温度下的m、n两点关系为，故C正确； D．向m点对应的悬浊液中加入少量固体，增大，pM减小，m沿着nm曲线向下移动，故D错误； 故选C。 7. 研究表明，以辛胺[]和为原料高选择性地合成辛腈[]和甲酸盐的工作原理如图，下列说法不正确的是 A. 电极与电源正极相连 B. 电极上可能有副产物生成 C. 在电极上发生的反应为： D. 电路中转移电子时，阴极区溶液质量增加(不考虑气体的溶解) 【答案】D 【解析】 【分析】由图中知，n/In2O3-x电极上CO→HCOO-可知，CO发生得电子的还原反应，则In/In2O3-x电极为阴极，电极反应式为：CO+2e-+2H2O═HCOO-+3OH-，Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上失电子生成辛腈，电极反应式为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，阴极与外加电源的负极相接，阳极与外加电源的正极相接。 【详解】A．由分析可知，Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A正确； B．In/In2O3-x电极为阴极，阴极可能有H2O得电子的反应生成H2，因此可能有副产物H2生成，故B正确； C．1mol辛胺→辛腈转移4mol电子，初步确定电极反应为：CH3(CH2)7NH2-4e-→CH3(CH2)6CN，根据图示，可在左边添加4个OH-配平电荷守恒，右边添加4个H2O配平元素守恒，最终得电极反应为：，故C正确； D．阴极反应为CO+2e-+2H2O═HCOO-+3OH-，当电路中有2mol电子通过时，阴极上吸收1mol(44g)CO2，同时有2mol(34g)OH-通过隔膜移出阴极区，所以阴极区溶液质量增加10g，故D错误； 故选：D。 8. 下列叙述正确的是 A. 在碱性介质中氢氧燃料电池负极的电极反应式为 B. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为 C. 精炼铜时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为 D. 钢铁发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为 【答案】B 【解析】 【详解】A. 负极失去电子，电极反应式应为，故A错误； B. 在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，故B正确； C. 精炼铜时，粗铜作阳极与电源的正极相连，故C错误； D. 钢铁发生电化学腐蚀时，铁作负极，铁失去电子转化为亚铁离子，则负极的电极反应式为，故D错误； 答案选B。 9. 常温下，均为2、体积均为的溶液，分别加水稀释至体积为，溶液随的变化关系如图所示，下列叙述错误的是 A. 常温下：Ka(HB) > Ka(HC) B. 的电离度：a点 < b点 C. 当时，升高温度，减小 D. 恰好中和均为2、体积均为V0的三种酸溶液，消耗的NaOH溶液一样多 【答案】D 【解析】 【分析】常温下，=2的强酸加水稀释，减小增大，稀释后的强酸溶液=2+，=2的弱酸加水稀释时，弱酸电离平衡发生移动向电离产生离子的方向移动，使H+的物质的量增加，稀释后弱酸溶液大于稀释相同倍数后强酸溶液，弱酸溶液2<<2+，越弱的酸稀释后越小，所以结合图像可知是强酸，是弱酸，酸性强弱为。 【详解】A．相同温度下，弱酸酸性相对越强其电离平衡常数Ka越大，由酸性强弱可判断Ka(HB) > Ka(HC)，A项正确； B．是弱酸，加水稀释电离平衡正向移动，电离程度增大，越稀电离度越大，稀释时，a点稀释倍数小b点稀释倍数大，b点浓度更稀，可以判断a点电离度 < b点，B项正确； C．强酸，是弱酸，当时，升高温度溶液中不变(忽略溶液体积变化)，电离平衡正向移动溶液中增大，故减小，C项正确； D．=2，=10-2，强酸由于完全电离=10-2，弱酸电离，三段式分析，同样分析弱酸，，酸性强弱，相同条件下电离度更小，所以，溶液浓度，体积都为V0时，溶液中溶质物质的量，中和反应消耗NaOH溶液不一样多，D项错误； 答案选D。 10. 某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A. 12s时，A的转化率为75% B. 0～2s，D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1 C. 化学计量系数之比b∶c=1∶4 D. 图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 【答案】A 【解析】 【分析】由图像可知A的浓度变化为0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1，B的浓度变化为0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1，12 s时生成C的物质的量为0.8 mol，则C的浓度变化为0.4 mol·L-1，则b=1，c=2。 【详解】A．由图像可知，12 s时，A的转化率为 ×100%=75%，A正确； B．D为固体，不能用于表示反应速率的大小，B错误； C．由以上分析可知化学计量数之比b∶c=1∶2，C错误； D．图中两曲线相交时，反应没有达到平衡状态，则A的消耗速率不等于A的生成速率，D错误； 故选A。 11. 锌是一种应用广泛的金属，工业上以菱锌矿(主要成分是，含少量和)制备锌单质的流程如下： 已知：是两性氢氧化物。下列说法错误的是 A. 硫酸根离子的VSEPR模型为正四面体 B. “酸浸”过程中加入食盐可增加滤渣的量 C. “沉淀”过程中，消耗与的物质的量之比为 D. “热还原”过程中，发生主要反应的化学方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．硫酸根离子有4个键，孤对电子的数目为，其VSEPR模型为正四面体，故A正确； B．酸浸过程中加入氯化钠可以使胶体发生聚沉，从而增加滤渣的量，故B正确； C．氢氧化钠过量，二氧化碳先和氢氧化钠反应，因此消耗与的物质的量之比大于，故C错误； D．、，二者都是放热反应，，明显后者的吉布斯自由能变更小，高温下更容易自发，因此热还原的时候更容易生成：，故D正确； 故选C。 12. 以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 外电路通过0.2mol电子时，负极质量变化为1.2g B. 充电时，Mo箔接电源的正极 C. 充电时，通过离子交换膜从左室移向右室 D. 放电时，正极反应式为 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知该装置为原电池，Mo箔上Fe[Fe(CN)6]→Na2Fe[Fe(CN)6]，发生得电子的还原反应，作正极，Mg箔上Mg失电子生成Mg2+，作负极，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]，负极反应式为2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+，充电时为电解池，原电池的正负极连接电源的正负极，阴阳极反应和原电池负正极的相反，据此分析解答。 【详解】A．放电时正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]，负极反应为2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+，转移0.2mol电子，消耗0.1mol的Mg,则Mg箔减少的质量为0.1mol×24g/mol=2.4g，A错误； B．该原电池工作时，Mg作负极，Mo作正极，充电时为电解池，原电池的正极接电源的正极，即Mo箔接电源的正极作阳极，B正确； C．充电时Mg作阴极，Mo作阳极，Na+通过交换膜移向阴极，即从左室移向右室，C正确； D．该原电池工作时，Mg作负极，Mo作正极，Mo箔上Fe[Fe(CN)6]发生得电子的还原反应生成Na2Fe[Fe(CN)6]，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe(Fe(CN)6]，D正确； 故答案为：A。 13. 乙二胺，无色液体，有类似氨的性质。已知：时，，；乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分数平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数随溶液pH的变化曲线如图。下列说法错误的是 A. 在水溶液中第一步电离的方程式为： B. 曲线Ⅰ代表的微粒符号为 C. 曲线Ⅰ与曲线Ⅱ相交点对应 D. 在 溶液中各离子浓度大小关系为 【答案】C 【解析】 【详解】A. 时，的、，属于二元弱碱，其水溶液显弱碱性，则在水溶液中第一步电离的方程式为：，故A正确； B.乙二胺，水溶液中分步电离，第一步电离的方程式为：，第二步电离：，浓度越小，PH越小，电离程度越大，离子百分含量越大、分子百分含量越小，曲线Ⅰ对应溶液的pH值小、微粒百分含量大，曲线Ⅰ代表的微粒符号为，故B正确； C.曲线Ⅱ代表的是，曲线Ⅰ与曲线Ⅱ相交点处和浓度相同，，，，故C错误； D.在溶液中离子水解溶液显酸性，电离使溶液显碱性，电离大于水解，溶液显碱性，溶液中离子浓度大小为：，故D正确； 故选C。 14. 在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 已知：； 。 催化剂选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示： 。下列有关说法正确的是 A. 反应在高温下有自发进行的倾向 B. 在间，以为催化剂，升高温度的选择性明显增大 C. 高于后，以为催化剂，转化率上升的原因是平衡正向移动 D. 选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高的选择性 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应为熵减反应且为放热反应，根据反应自发进行可知，该反应在低温条件下有自发进行的倾向，A错误； B．从第二张图中可知，以为催化剂，的情况下，升高温度，的选择性没有很大变化，B错误； C．从图中可知，以为催化剂，相同温度下的转化率明显低于以为催化剂的的转化率，说明此时的催化活性较低，反应速率慢，高于后，以为催化剂，随着温度升高，催化剂活性增大，反应速率增大，的转化率增大，C错误； D．从图中可知，使用不同的催化剂，不同的温度下的选择性有明显差异，选择为催化剂，温度高于时的选择性较高，D正确； 故答案选D。 第Ⅱ卷(非选择题) 15. 从砷化镓废料(主要成分为、含和等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如图所示： 已知：是两性氢氧化物。时，的溶度积，电离常数。 回答下列问题： （1）“浆化”过程将砷化镓废料转变为悬浊液，目的是_______。 （2）“碱浸1”过程，砷化镓转化为和，该反应的离子方程式：_______。 （3）为提高镓的回收率，加硫酸调的最大值是_______(溶液中含镓元素的微粒的浓度不大于时，认为该微粒沉淀完全)。 （4）“电解”是指用传统的方法将溶解到溶液中，电解得到金属镓。电解时，在阴极放电的电极反应式：_______。 （5）向“调”后得到的滤液中加入足量溶液，使大于12，经____、降温结晶、过滤、洗涤、____后得到。 （6）某同学为了探究可逆反应：设计如图1所示装置。实验操作及现象：按图1装置加入试剂并连接装置，电流由流向。当不产生电流时，向图1装置左边烧杯中加入一定量盐酸，发现又产生电流，实验中电流与时间的关系如图2所示： 下列说法正确的是_______。 a．实验开始时，电子由经盐桥流向 b．图2中，点时反应达到化学平衡状态 c．向左边烧杯中加入盐酸后，平衡逆向移动 d．若将所加的盐酸换成氢氧化钠溶液，平衡逆向移动，电流增大 【答案】（1）增大固液接触面积，提高碱浸速率 （2） （3）2 （4） （5） ①. 蒸发浓缩(或加热浓缩) ②. 低温干燥 （6）bc 【解析】 【分析】砷化镓废料主要成分为、含和等杂质。先浆化增大固液接触面积， “碱浸1”过程，砷化镓转化为和，其中和不溶进入滤渣1，再加硫酸调节分离镓和砷两种元素，其中滤渣Ⅱ是，经过溶液溶解，再电解得到金属镍，而滤液再经过蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥等操作得到。 【小问1详解】 先“浆化”增大固液接触面积，有利于下一步碱浸1的浸取速率。 【小问2详解】 “碱浸1”过程，砷化镓在碱性条件下被双氧水氧化为和，根据得失电子守恒，该反应的离子方程式。 【小问3详解】 根据要求溶液中含镓元素的微粒的浓度不大于时，认为该微粒沉淀完全，的电离常数，则，故加硫酸调的最大值是2。 【小问4详解】 根据信息，在阴极得电子电解金属镍，阴极的电极反应式是：。 【小问5详解】 制得用到的是冷却结晶的方法，具体的操作为：蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤，低温干燥。 【小问6详解】 根据电流由流向，可知是正极，是负极； a．电子流向与电流流向相反，所以实验开始时，电子由经电流表流向，电子不能通过盐桥，故a错误； b．图2中，点电流为0，所以此时反应达到化学平衡状态，故b正确； c．向左边烧杯中加入盐酸后会消耗，，平衡逆向移动，故c正确； d．若将所加的盐酸换成氢氧化钠溶液，增大了浓度，平衡正向移动，电流增大，故d错误； 选bc。 16. (1)黄铜矿(主要成分为)是生产铜、铁和硫酸的原料。试回答下列问题： ①基态Cu原子的价电子排布式为___________。 ②从原子结构角度分析，第一电离能与的关系是：___________(填“＞”“＜”或“=”) 。 (2)血红素是吡咯()的重要衍生物，可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如图所示： ①已知吡咯中的各原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为___________。 ②1mol吡咯分子中所含键的总数为___________(设表示阿伏加德罗常数的值)。分子中的大π键可用表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则吡咯中的大π键应表示为___________。 (3)石墨烯(结构如图1所示)是一种由单层碳原子构成的具有平面结构的新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(结构如图2所示)。 氧化石墨烯中2号C原子的杂化方式是___________，该C原子与相邻C原子形成的键角___________(填“＞”“＜”或“=”)石墨烯中1号C与相邻C形成的键角。 【答案】 ①. ②. ＞ ③. ④. ⑤. ⑥. 杂化 ⑦. ＜ 【解析】 【分析】基态原子核外电子排布式为，故其价电子排布式为，根据铁和铜的价电子排布可以判断第一电离能相对大小，根据吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内，且为平面三角形，可知吡咯分子中N原子的杂化类型为杂化，根据两种石墨烯中碳原子成键数目可以判断两者杂化方式不同，键角不同，据此作答。 【详解】(1)①基态原子核外电子排布式为，故其价电子排布式为。②铁原子的价电子排布式为，是全满状态，较稳定，所以铁原子不易失去1个电子，第一电离能较大，原子失去1个电子后，价电子排布式为，为全充满状态，结构稳定，所以铜原子易失去1个电子，第一电离能较小；故。 (2)①由吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内，且为平面三角形，可知吡咯分子中N原子的杂化类型为杂化。②根据题中吡咯的分子结构可知1个吡咯分子中含有4个键、1个、1个键、2个键、2个键，故吡咯分子中所含的键总数为。吡咯中形成大T键的原子数为5；氮原子中有1对未参与成键的电子，4个碳原子分别提供1个电子形成π键，共有6个电子，所以吡咯中的大π键应表示为。 (3)氧化石墨烯中2号C原子形成3个键和1个键，C原子采取杂化，该C原子和与其相连的4个原子形成四面体，而石墨烯中的1号C原子形成3个键，图1为平面结构，C原子采取杂化，该C原子和与其相连的3个原子形成平面三角形，则氧化石墨烯中2号C原子与相邻C原子形成的键角＜石墨烯中1号C原子与相邻C原子形成的键角。 17. 优氯净[化学式为，常温下为白色固体，在冷水中溶解度较小]是一种高效杀菌剂。实验室利用溶液和氰尿酸固体[化学式为，弱酸，微溶于水，溶于强碱溶液]制备优氯净，实验装置如下图所示(部分夹持装置略)： 已知：①若温度较高，装置中会生成和。 ②。 回答下列问题： （1）仪器的名称为_______，装置的作用为_______。 （2）除了用装置制取氯气，还可以用和浓盐酸在常温下反应生成和两种盐，写出该反应的化学方程式：_______。 （3）装置D的作用是_______。 （4）装置C进行控温水浴的目的是_____，若温度过高C中发生反应的化学方程式为____。 （5）通过下列实验，可以测定优氯净样品中有效氯的含量(样品中有效氯)。 反应原理：； ； 。 实验步骤：准确称取样品，用容量瓶配成溶液；取上述溶液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸和过量溶液，充分反应。生成的恰好消耗标准溶液。 则该样品中有效氯的百分含量为_______(保留三位有效数字)。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 除去氯气中的 （2） （3）收多余的氯气，防止污染环境 （4） ①. 受热均匀，便于控制温度，避免生成 ②. （5）50.7 【解析】 【分析】中反应生成氯气，反应原理为：，通过除去杂质氯化氢后，进入装置C发生反应，尾气使用D中碱液吸收，据此分析解题。 【小问1详解】 由题干实验装置图可知，装置A中仪器a名称为分液漏斗，装置A中生成氯气中含有挥发出的氯化氢气体，氯化氢极易溶于水，是除去氯气中的氯化氢，故答案为：分液漏斗；除去氯气中混有的气体； 【小问2详解】 高锰酸钾和浓盐酸制取氯气，氯元素的化合价升高，锰元素的化合价降低，生成MnCl2，反应还生成KCl和水，反应的化学方程式为：； 【小问3详解】 由分析可知，装置D的作用是吸收多余的，防止污染环境，原理为：，故答案为：吸收多余的，防止污染环境； 【小问4详解】 由题干已知信息①可知，若温度较高，装置中会生成和，则装置进行控温水浴的目的是受热均匀，便于控制温度，避免生成，若温度过高中发生反应生成和，根据氧化还原反应配平可得该反应的化学方程式为：，故答案为：受热均匀，便于控制温度，避免生成；； 【小问5详解】 根据已知的化学方程式，得关系式，得到，该样品的有效氯含量，故答案为：。 18. 深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，按要求回答下列问题： （1）合成尿素的反应为：，若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的和，发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填标号)。 A. 断裂6molN—H键的同时断裂2molO—H键 B. 压强不再变化 C. 混合气体的密度不再变化 D. 的体积分数不再变化 （2）CO用于处理大气污染物的反应为。在作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。 总反应：　___________；该总反应的决速步是反应___________(填“①”或“②”) （3）已知：的速率方程为，k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是___________(填字母序号)。 A. 升温 B. 恒容时，再充入CO C. 恒容时，再充入 D. 恒压时，再充入 （4）在总压为100kPa的恒容密闭容器中，充入一定量的和发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在时的转化率与，在时的转化率与的变化曲线如图3所示： ①表示的转化率随的变化曲线为___________曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)； ②已知：该反应的标准平衡常数，其中为标准压强(100kPa)，、、和为各组分的平衡分压，则时，该反应的标准平衡常数___________(计算结果保留两位有效数字，物质的量分数)。 （5）氮的氧化物脱除可用电化学原理处理，如图4装置可同时吸收和NO。已知：是一种弱酸。直流电源的负极为___________(填“a”或“b”)，阴极的电极反应式___________。 【答案】（1）AD （2） ①. －361.22 ②. ① （3）AC （4） ①. Ⅱ ②. 3.4 （5） ①. a ②. 【解析】 【小问1详解】 A．由方程式可知，2mol氨分子转化为1mol尿素时断裂2molN－H键，则断裂6 mol N－H键的同时断裂2 mol O－H键不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故A选； B．该反应是气体体积减小的反应，反应中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B不选； C．由质量守恒定律可知，该反应是气体质量减小的反应，在恒容密闭容器中混合气体的密度减小，则混合气体的密度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C不选； D．由三段式计算可知， 则二氧化碳的体积分数＝，即恒为定值50%，所以不能判断反应已达到平衡，故D选； 故选AD； 【小问2详解】 由图2可知，总反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应ΔH=－361.22kJ/mol；反应①的活化能为149.6 kJ/mol，反应②的活化能为108.22 kJ/mol，反应活化能越大，反应速率越慢，总反应的决速步是慢反应，所以总反应的决速步是反应①，故答案为：－361.22；①； 【小问3详解】 A．升高温度，反应速率常数增大，反应速率加快，故A正确； B．恒容时，再充入一氧化碳，一氧化二氮的浓度不变，反应速率不变，故B错误； C．恒容时，再充入一氧化二氮，一氧化二氮的浓度增大，反应速率加快，故C正确； D．恒压时，再充入氮气，一氧化二氮的浓度减小，反应速率减慢，故D错误； 故选AC； 【小问4详解】 ①由化学平衡移动原理可知，的值越大，一氧化二氮的转化率越小，所以曲线Ⅱ表示一氧化二氮的转化率随的变化，故答案为：Ⅱ； ②该反应是气体体积不变的反应，平衡前后气体的总压强不变，在总压为100kPa的=1的容器中，一氧化二氮和一氧化碳的起始分压都为50kPa，由图可知，温度为T4时，一氧化二氮的转化率为65%，由方程式可知，平衡时，一氧化二氮和一氧化碳的分压都为50kPa－50kPa×65%=17.5kPa，二氧化碳和氮气的分压都为50kPa×65%=32.5kPa，则反应的标准平衡常数Kθ=≈3.4，故答案为：3.4。 【小问5详解】 有外加的直流电源，则右边装置为电解池装置，与a相连的电极S由+4降低为+3价，则该极为阴极，故直流电源的负极为a；阴极为亚硫酸氢根离子得电子转化为H2S2O4，电极反应式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 雅礼教育集团2023年下学期期末考试试卷 高二化学 时量：75分钟 分值：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Mg：24 S：32 Cl：35.5 Fe：56 I：127 第Ⅰ卷(选择题) 一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意，每小题3分，共42分) 1. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 基态钠原子电子占据最高能级的电子云轮廓图： B. 质子数为75、中子数为111的Re原子： C. 39K和43K的原子结构示意图均可以表示为： D. 正丁烷的球棍模型： 2. 下列说法正确的是 A. 分子的空间构型与它的VSEPR模型一致 B. 因为氢键的缘故，比熔沸点高 C. 是由极性键形成的非极性分子 D. “可燃冰”——甲烷水合物中与之间存在氢键 3. 下列关于物质结构或性质及解释都正确的是 选项 物质结构或性质 解释 A 电子云半径： 电子的能量高，在离核更远的区域出现的概率大 B 键角： 的电负性比大，孤电子对对成键电子对的斥力比较大 C 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 D 稳定性： 分子间可以形成氢键，没有氢键 A. A B. B C. C D. D 4. 某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Y、Z、M为同周期相邻元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是 A. 基态原子未成对电子数：Y<Q B. 简单气态氢化物的稳定性：M>Q C. 上述结构中，所有原子均满足8电子稳定结构 D. 基态原子第一电离能由大到小的顺序为：Q>M>Z>Y 5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 1molCO2与NaOH溶液完全反应，则N(CO)+N(HCO)+N(H2CO3)=NA B. 0.1molFeCl3水解生成的Fe(OH)3胶粒数为0.lNA C. 室温下，1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含OH-的数目为0.2NA D. 100g质量分数为98%的浓硫酸中所含的氧原子数为4NA 6. 硫化锌(ZnS)和硫化铅(PbS)常用于光导体、半导体工业，它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，M为Zn或Pb，pM表示。下列说法正确的是 A. 曲线Ⅱ代表PbS的沉淀溶解平衡曲线 B. n、q两点溶液中的：n>q C. 图中m点和n点对应的关系为 D. 向m点对应的悬浊液中加入少量固体，溶液组成由m沿mn曲线向n方向移动 7. 研究表明，以辛胺[]和为原料高选择性地合成辛腈[]和甲酸盐的工作原理如图，下列说法不正确的是 A. 电极与电源正极相连 B. 电极上可能有副产物生成 C. 在电极上发生的反应为： D. 电路中转移电子时，阴极区溶液质量增加(不考虑气体的溶解) 8. 下列叙述正确的是 A. 在碱性介质中氢氧燃料电池负极的电极反应式为 B. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为 C. 精炼铜时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为 D. 钢铁发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为 9. 常温下，均为2、体积均为的溶液，分别加水稀释至体积为，溶液随的变化关系如图所示，下列叙述错误的是 A. 常温下：Ka(HB) > Ka(HC) B. 的电离度：a点 < b点 C. 当时，升高温度，减小 D. 恰好中和均为2、体积均为V0的三种酸溶液，消耗的NaOH溶液一样多 10. 某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A. 12s时，A的转化率为75% B. 0～2s，D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1 C. 化学计量系数之比b∶c=1∶4 D. 图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 11. 锌是一种应用广泛的金属，工业上以菱锌矿(主要成分是，含少量和)制备锌单质的流程如下： 已知：是两性氢氧化物。下列说法错误的是 A. 硫酸根离子的VSEPR模型为正四面体 B. “酸浸”过程中加入食盐可增加滤渣的量 C. “沉淀”过程中，消耗与的物质的量之比为 D. “热还原”过程中，发生主要反应的化学方程式为 12. 以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 外电路通过0.2mol电子时，负极质量变化为1.2g B. 充电时，Mo箔接电源的正极 C. 充电时，通过离子交换膜从左室移向右室 D. 放电时，正极反应式为 13. 乙二胺，无色液体，有类似氨的性质。已知：时，，；乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分数平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数随溶液pH的变化曲线如图。下列说法错误的是 A. 在水溶液中第一步电离的方程式为： B. 曲线Ⅰ代表的微粒符号为 C. 曲线Ⅰ与曲线Ⅱ相交点对应 D. 在 溶液中各离子浓度大小关系为 14. 在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 已知：； 。 催化剂选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示： 。下列有关说法正确的是 A. 反应在高温下有自发进行的倾向 B. 在间，以为催化剂，升高温度的选择性明显增大 C. 高于后，以为催化剂，转化率上升的原因是平衡正向移动 D. 选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高的选择性 第Ⅱ卷(非选择题) 15. 从砷化镓废料(主要成分为、含和等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如图所示： 已知：是两性氢氧化物。时，的溶度积，电离常数。 回答下列问题： （1）“浆化”过程将砷化镓废料转变为悬浊液，目的是_______。 （2）“碱浸1”过程，砷化镓转化为和，该反应的离子方程式：_______。 （3）为提高镓的回收率，加硫酸调的最大值是_______(溶液中含镓元素的微粒的浓度不大于时，认为该微粒沉淀完全)。 （4）“电解”是指用传统的方法将溶解到溶液中，电解得到金属镓。电解时，在阴极放电的电极反应式：_______。 （5）向“调”后得到的滤液中加入足量溶液，使大于12，经____、降温结晶、过滤、洗涤、____后得到。 （6）某同学为了探究可逆反应：设计如图1所示装置。实验操作及现象：按图1装置加入试剂并连接装置，电流由流向。当不产生电流时，向图1装置左边烧杯中加入一定量盐酸，发现又产生电流，实验中电流与时间的关系如图2所示： 下列说法正确的是_______。 a．实验开始时，电子由经盐桥流向 b．图2中，点时反应达到化学平衡状态 c．向左边烧杯中加入盐酸后，平衡逆向移动 d．若将所加的盐酸换成氢氧化钠溶液，平衡逆向移动，电流增大 16. (1)黄铜矿(主要成分为)是生产铜、铁和硫酸的原料。试回答下列问题： ①基态Cu原子的价电子排布式为___________。 ②从原子结构角度分析，第一电离能与的关系是：___________(填“＞”“＜”或“=”) 。 (2)血红素是吡咯()的重要衍生物，可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如图所示： ①已知吡咯中的各原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为___________。 ②1mol吡咯分子中所含键的总数为___________(设表示阿伏加德罗常数的值)。分子中的大π键可用表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则吡咯中的大π键应表示为___________。 (3)石墨烯(结构如图1所示)是一种由单层碳原子构成的具有平面结构的新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(结构如图2所示)。 氧化石墨烯中2号C原子的杂化方式是___________，该C原子与相邻C原子形成的键角___________(填“＞”“＜”或“=”)石墨烯中1号C与相邻C形成的键角。 17. 优氯净[化学式为，常温下为白色固体，在冷水中溶解度较小]是一种高效杀菌剂。实验室利用溶液和氰尿酸固体[化学式为，弱酸，微溶于水，溶于强碱溶液]制备优氯净，实验装置如下图所示(部分夹持装置略)： 已知：①若温度较高，装置中会生成和。 ②。 回答下列问题： （1）仪器的名称为_______，装置的作用为_______。 （2）除了用装置制取氯气，还可以用和浓盐酸在常温下反应生成和两种盐，写出该反应的化学方程式：_______。 （3）装置D的作用是_______。 （4）装置C进行控温水浴的目的是_____，若温度过高C中发生反应的化学方程式为____。 （5）通过下列实验，可以测定优氯净样品中有效氯的含量(样品中有效氯)。 反应原理：； ； 。 实验步骤：准确称取样品，用容量瓶配成溶液；取上述溶液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸和过量溶液，充分反应。生成的恰好消耗标准溶液。 则该样品中有效氯的百分含量为_______(保留三位有效数字)。 18. 深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，按要求回答下列问题： （1）合成尿素的反应为：，若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的和，发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填标号)。 A. 断裂6molN—H键的同时断裂2molO—H键 B. 压强不再变化 C. 混合气体的密度不再变化 D. 的体积分数不再变化 （2）CO用于处理大气污染物的反应为。在作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。 总反应：　___________；该总反应的决速步是反应___________(填“①”或“②”) （3）已知：的速率方程为，k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是___________(填字母序号)。 A. 升温 B. 恒容时，再充入CO C. 恒容时，再充入 D. 恒压时，再充入 （4）在总压为100kPa的恒容密闭容器中，充入一定量的和发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在时的转化率与，在时的转化率与的变化曲线如图3所示： ①表示的转化率随的变化曲线为___________曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)； ②已知：该反应的标准平衡常数，其中为标准压强(100kPa)，、、和为各组分的平衡分压，则时，该反应的标准平衡常数___________(计算结果保留两位有效数字，物质的量分数)。 （5）氮的氧化物脱除可用电化学原理处理，如图4装置可同时吸收和NO。已知：是一种弱酸。直流电源的负极为___________(填“a”或“b”)，阴极的电极反应式___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $