精品解析：湖南省张家界市2023-2024学年高二上学期期末联考化学试题

张家界市2023年普通高中二年级第一学期期末联考 化学试题卷 满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 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，交卷时只交答题卡。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Cl：35.5 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生产生活密切相关。下列有关叙述错误的是 A. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B. 碳酸钠溶液清洗油污时，加热可以增强去污效果 C. 工业生产中，适当增大廉价反应物的浓度有利于降低生产成本 D. “嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转化成电能 【答案】D 【解析】 【详解】A．生铁中含有碳，在潮湿空气中容易形成原电池，腐蚀的更快，抗腐蚀能力比纯铁弱，A正确； B．油污主要成分是酯类，在碱性溶液中可以完全水解。碳酸钠溶液中存在碳酸根的水解平衡，加热使水解平衡向正方向移动，溶液碱性增强，有利于油污水解而除去，B正确； C．工业生产中，适当增加廉价反应物浓度，使化学平衡向正方向移动，提高价格较高的反应物的转化率，从而降低生产成本，C正确； D．太阳能电池利用太阳光对电池充电，是太阳能转化为电能，锂离子电池放电时是化学能转化为电能，D错误； 答案选D。 2. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用、……表示，单位为)。关于元素R的下列判断中，错误的是 …… R 740 1500 7700 10500 …… A. R元素基态原子的电子排布式为 B. R元素位于元素周期表中第IIA族 C. R元素的最高正化合价为价 D. R元素第一电离能高于同周期相邻元素 【答案】A 【解析】 【详解】A．从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离能都较小，第三电离能剧增，可失去2个电子，最高化合价为+2价，即最外层应有2个电子，应为第IIA族元素，R元素可能是Mg或Be，故A错误； B．最外层应有2个电子，所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族，故B正确； C．最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，故C正确； D．同周期第ⅡA族核外电子排布式为ns2，达稳定结构，所以R元素第一电离能大于同周期相邻元素，故D正确； 故选A。 3. 化学用语是学习化学的重要工具，下列化学用语中，正确的是 A. 氢硫酸溶液显酸性的主要原因：H2S2H++S2- B. 某反应ΔH<0，ΔS>0，则该反应在任意温度下均可自发进行 C. NaHCO3在水溶液中水解的离子方程式： + H2O D. 已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)  ΔH=483.6 kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢硫酸是二元弱酸，电离要分步电离，电离方程式为H2SH++HS-，A错误； B．根据△G=△H-T△S，某反应ΔH<0，ΔS>0，则该反应在任意温度下△G均小于0，均可自发进行，B正确； C．NaHCO3在水溶液中水解的离子方程式： + H2OH2CO3+OH-，C错误； D．H2的燃烧热是1molH2充分燃烧生成液态水释放的热量，题目中生成的是气态水，D错误； 答案选B。 4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 实验室可用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2 B. 工业合成氨时，适当增大N2浓度，以提高H2的转化率 C. 用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用等体积的蒸馏水洗涤损失的AgCl少 D. 对平衡体系2NO2(g)N2O4(g)，缩小容器的体积，混合气体的颜色突然加深 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cl2在水中存在化学平衡：Cl2+H2O⇋H++Cl-+HClO，当用排饱和食盐水时，增大了水中Cl-的浓度，化学平衡逆向移动，导致Cl2的溶解及反应减少，因此可以更多的收集到Cl2，A不符合题意； B．工业上合成氨气的反应是可逆反应，在其它条件不变时，增大反应物N2的浓度，可以使化学平衡正向移动，从而有更多的反应物H2反应产生NH3，故可以提高H2的转化率，B不符合题意； C．AgCl在溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)⇋Ag+(aq)+Cl-(aq)，当使用盐酸洗涤时，由于增大了溶液中c(Cl-)，沉淀溶解平衡逆向移动，可以减少AgCl由于洗涤溶解造成的损失，故用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用等体积的蒸馏水洗涤损失的AgCl少，C不符合题意； D．对平衡体系，缩小容器的体积，单位体积内NO2气体浓度增大，因而使混合气体的颜色突然加深，与平衡移动无关，D符合题意； 答案选D。 5. 常压条件下，羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)  ΔH<0。 第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4； 第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。 已知：①230℃时，K=2×10-5；②Ni(CO)4的沸点为42.2℃；③固体杂质不参与反应。 下列判断错误的是 A. 第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃ B. 第二阶段，由于反应有可逆性，Ni(CO)4分解率较小 C. 增加c(CO)，平衡向正向移动，但反应的平衡常数不变 D. 该反应达到平衡时，4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO) 【答案】B 【解析】 【分析】第一阶段粗镍与CO反应生成气态Ni(CO)4，反应温度应该大于Ni(CO)4的沸点42.2°C，生成气态Ni(CO)4分离出来，第二阶段将气态气态Ni(CO)4加热230°C得到高纯镍。 【详解】A．Ni(CO)4的沸点为42.2℃，应大于沸点，便于分离出Ni(CO)4，第一阶段应选择高于42.2℃的反应温度，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃，故A正确； B．第二阶段，在230℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5，则其逆反应化学平衡常数很大，所以Ni(CO)4几乎完全分解，故B错误； C．增大反应物浓度平衡正向移动，则增大CO浓度，平衡正向移动，由于化学平衡常数只是温度的函数，温度不变，化学平衡常数不变，故C正确； D．反应的速率之比等于气体的计量数之比，所以平衡时有4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)，故D正确； 答案选B。 6. 下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】在原子轨道中，能量关系为1s＜2s＜2px=2py =2pz。 【详解】A．表达式中，2s电子有2个，最高能量电子所在的轨道为2px，但只有1个电子； B．表达式中，最高能量电子所在的轨道为2s，低于2px轨道的能量； C．表达式中，最高能量电子所在的轨道为2s，低于2px轨道的能量，原子处于基态，能量最低； D．表达式中，2s电子有1个，最高能量电子所在的轨道为2px，且有2个电子； 综合以上分析，表达式中，电子的能量最高，故选D。 7. 某化学学习兴趣小组利用如图装置可制作简易的燃料电池，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨电极，下列说法错误的是 A. 将Na2SO4溶液换成NaCl溶液也能制作成燃料电池 B. 断开K1、闭合K2，一段时间后，电极Ⅰ附近溶液变红 C. 实验开始时，若断开K2、闭合K1，电流计指针不发生偏转 D. 电解一段时间后，断开K2、闭合K1，电极Ⅰ的反应式为： 【答案】B 【解析】 【分析】根据题干装置图和需制作简易的燃料电池的要求可知，首先需断开K1，闭合开关K2，此时电极I为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，电极Ⅱ为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，然后断开K2，闭合K1，此时装置变为氢氧燃料电池，电极I为正极，电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，电极Ⅱ为负极，电极反应为：H2-2e-=2H+，据此分析解题。 【详解】A．若将Na2SO4溶液换成NaCl溶液，则阳极上产生Cl2、阴极上产生H2，故也能制作成H2和Cl2的燃料电池，A正确； B．由分析可知，K1、闭合K2，此时电极I为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，电极Ⅱ为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故一段时间后，电极Ⅱ附近溶液变红，B错误； C．实验开始时，若断开、闭合，此时两石墨电极上还未产生H2和O2，故不能形成燃料电池，故电流计指针不发生偏转，C正确； D．由分析可知，电解一段时间后，断开、闭合，电极Ⅰ的反应式为O2+4H++4e-=2H2O，D正确； 答案选B。 8. 以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，反应过程中能量(Ea2>Ea3>Ea1>Ea4>0)变化如图所示，下列说法正确的是 A. 该过程的两步反应均为放热反应 B. 第二步反应是合成尿素的决速步骤 C. 由图可知CO2和NH3在一定条件下发生有效碰撞直接生成了CO(NH2)2和H2O D. 合成尿素的热化学方程式为：　 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，第一步反应是放热反应，第二步反应是吸热反应，A错误； B．反应的活化能越大，化学反应速率越慢，化学反应取决于慢反应，由图可知，第二步反应的活化能大于第一步反应，反应速率慢于第一步反应，所以第二步反应是合成尿素的决速步骤，故B正确； C．由图可知，二氧化碳和氨气在一定条件下发生有效碰撞直接生成了H2NCOONH4，故C错误； D．由图可知，第一步反应△H1=-(Ea2-Ea1)，第二步反应△H2=+(Ea3-Ea4)，由盖斯定律可知，第一步反应与第二步反应之和为总反应，反应△H=Ea3+Ea1-Ea2-Ea4，故D错误； 答案选B。 9. 下列图示与对应的叙述相符合的是 A. 图甲是常温下用0.100 mol/LNaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L CH3COOH的滴定曲线，Q点表示酸碱中和滴定终点 B. 图乙表示常温下稀释pH均为11的MOH溶液和NOH溶液时pH的变化，由图可知溶液的碱性：MOH＞NOH C. 图丙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)反应时c(CO2)随反应时间变化的曲线，t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积 D. 图丁表示恒容密闭容器中其它条件相同时改变温度，反应CO2(g)+3H2(l) CH3OH(g)+H2O(g)中，n(CH3OH)随时间变化曲线，说明反应平衡常数KII＞KI 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据方程式，20.00 mL 0.100 mol/LNaOH溶液与20.00 mL 0.1000 mol/L CH3COOH溶液恰好反应，，Q点表示中性点，图中M点表示醋酸和氢氧化钠中和滴定终点，故A错误； B．稀释相同倍数，碱性越强pH变化越大，图乙表示常温下稀释pH均为11的MOH溶液和NOH溶液时pH的变化，由图可知溶液的碱性：MOH<NOH，故B错误； C．恒温密闭容器中发生CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)反应，K= c(CO2)，温度不变，平衡常数不变，t1时缩小容器的体积，重新达到平衡后c(CO2)与原平衡中c(CO2)相等，故C正确； D．根据图丁可知，曲线II代表的温度大于曲线I，升高温度，甲醇的物质的量减少，正反应放热，所以反应平衡常数KII<KI，故D错误； 选C。 10. 已知M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，由五种元素构成的离子结构如图所示，其中Y与Z同主族，N的基态原子s轨道电子数是p轨道的4倍，且M、N、Y原子序数之和为15。下列说法正确的是 A. 原子半径 B. 最高价氧化物对应水溶液的酸性 C. 简单氢化物稳定性Y<Z D. M的单质在Z的单质中点燃，产生苍白色火焰 【答案】D 【解析】 【分析】N的基态原子s轨道电子数是p轨道的4倍，N是硼，又知M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，且M、N、Y原子序数之和为15，所以M是氢，Y是氟，Y与Z同主族则Z是氯，X形成4个共价键是碳，所以M、N、X、Y、Z分别是氢、硼、碳、氟、氯，以此解题。 【详解】A．同周期原子半径自左向右依次减小，同主族原子半径自上而下依次增大，所以原子半径：氯大于硼大于碳大于氟大于氢，A错误； B．氯的非金属性大于碳，非金属性越强最高价氧化物对应水溶液的酸性越强所以高氯酸的酸性大于碳酸，B错误； C．氟的非金属性大于氯，非金属性越强氢化物越稳定，所以稳定性氟化氢大于氯化氢，C错误； D．氢气在氯气中燃烧，产生苍白色火焰，D正确； 故选D。 11. 已知液氨的性质与水相似。T℃时，NH3+NH3的平衡浓度为1×10-15 mol·L-1，则下列说法中正确的是 A. 在此温度下液氨的离子积为1×10-30 B. 在液氨中放入金属钠，不可能生成NaNH2 C. 降温，可使液氨电离平衡逆向移动，且c ()<c () D. 恒温下，在液氨中加入NH4Cl，可使液氨的电离平衡正向移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据水的离子积常数可知在此温度下液氨的离子积为c()c()=1×10-15×1×10-15=1×10-30，A正确； B．由钠与水反应可推知：2Na+2NH3=2NaNH2+ H2↑，所以液氨中放入金属钠，可生成NaNH2，B错误； C．弱电解质的电离是吸热反应，降低温度平衡逆向移动，但液体中仍然存在c ()=c ()，C错误； D．恒温下，在液氨中加入NH4Cl，c()增大，根据平衡移动原理，增大生成物浓度，电离平衡逆向移动，因此在恒温时，向液氨中加入NH4Cl，可使液氨的电离平衡逆向移动，D错误； 故选A。 12. H2S分解的热化学方程式为2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H，向体积为1L的恒容密闭容器中加入n(H2S)+n(Ar)=0.1mol的混合气体(Ar不参与反应)，测得不同温度(T1>T2)时H2S的平衡转化率随的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的△H<0 B. 平衡常数K(X)>K(Z) C. T1温度下，当=1，到达平衡时，H2的体积分数为 D. 维持Y点时n(H2S)不变，向容器中充入Ar，体系压强增大，反应速率增大，H2S的平衡转化率减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知T1>T2，可知相同条件下，升高温度，H2S的平衡转化率升高，则升高温度平衡正向移动，可知正反应为吸热反应，焓变大于零，A错误； B．化学平衡常数仅仅是温度的函数，X、Z位于温度相同的曲线上，温度相同则平衡常数相同，即K(X)=K(Z)，B错误； C．T1温度下，当=1，同时n(H2S)+n(Ar)=0.1mol，可知n(H2S)=0.05mol，由图可知，此时H2S的平衡转化率为50%，即转化了0.025molH2S、生成了0.025molH2(g)、0.0125molS2(g)，氩气不参与反应仍为0.05mol，则到达平衡时，H2的体积分数为，C正确； D．恒容容器中，通入惰性气体，参加反应气体的浓度不变，则反应速率不变，平衡不移动，H2S的平衡转化率不变，D错误； 故答案为：C。 13. 由下列实验操作和现象得出的结论一定正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向H2O2溶液中滴加少量硫酸酸化的FeSO4溶液，溶液变为棕黄色后迅速出现大量气泡 Fe2+催化H2O2发生分解反应生成氧气 B 用pH计测定SO2和CO2饱和溶液的pH值，前者pH小 H2SO3酸性强于H2CO3 C 向等浓度的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加少量AgNO3溶液，出现白色沉淀(铬酸银为深红色沉淀) Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4) D 等体积pH=2的HA和HB两种酸，HA稀释10倍，HB稀释100倍后，pH依然相同 酸性HA>HB A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液出现棕黄色后迅速出现大量气泡，说明是铁离子作为过氧化氢分解的催化剂，A错误； B．二者饱和溶液的物质的量浓度不同，不能比较酸性强弱，B错误； C． NaCl和Na2CrO4溶液与AgNO3反应可以生成AgCl沉淀和Ag2CrO4沉淀，二者的沉淀类型不同，不能比较Ksp，C错误； D．若两者均为强酸，则HB溶液稀释100倍后，pH应该变为4，HA稀释10倍后，pH应该变为3，不可能相等，故HB一定为弱酸，HA可能为强酸，若两者均为弱酸，则稀释后2＜pH＜3，说明HB对溶液稀释缓冲能力更强，故HB酸性比HA更弱，综上所述，酸性：HA＞HB，D正确； 答案选D。 14. H2A为二元酸，其电离过程为：、。常温时，向10mL0.1mol/LH2A溶液中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，混合溶液中H2A、HA-和A2-的物质的量分数()随pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. H2A的Ka1的数量级为10-1 B. 当溶液中时，pH=2.7 C. 0.01mol/LNaHA溶液中： D. 向pH=4.2的溶液中继续滴加NaOH溶液，水的电离程度持续变大 【答案】B 【解析】 【详解】A． Ka1(H2A)=，根据图可知，当 c(HA-)=c(H2A) 时，溶液的pH=1.2，则溶液中 c(H+)=10-1.2， Ka1(H2A)=c(H+)=10-1.2，所以常温下H2A的Kal的数量级为10-2，A错误； B．根据图可知，Ka1(H2A)=10-1.2， Ka2(H2A)=10-4.2，当 c(H2A)=c(A2-) 时， Ka1(H2A)×Ka2(H2A)=10-1.2×10-4.2=10-5.4=c2(H+) ，c(H+)=1×10-2.7mol/L，pH=2.7，B正确； C．根据图可知，Ka1(H2A)=10-1.2， Ka2(H2A)=10-4.2，NaHA溶液中既有HA-的电离，又有HA-的水解，HA-的电离常数为Ka2(H2A)=10-4.2，水解常数Kh==10-12.8，电离程度大于水解程度，所以，C错误； D．pH = 4.2时，HA-、A2-含量相同，即c(HA- )= c(A2-)，溶液为Na2A、NaHA的混合溶液，溶液中持续滴加NaOH溶液，NaHA转化为Na2A，水解程度逐渐增大，水的电离程度增大，但是当全部转化为Na2A后，再加入NaOH溶液，NaOH就开始抑制水的电离，水的电离程度减小，D错误； 故选B。 二、非选择题(本题共4小题，总计58分。) 15. 下图是元素周期表中的前四周期，回答下列问题： （1）f元素基态原子中未成对电子个数为___________，基态e离子占据的最高能级的原子轨道形状是___________。 （2）g元素基态原子的价层电子轨道表示式为___________。 （3）a、b和c三种元素的电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。 （4）d、e两种元素形成的简单离子半径大小为___________(用离子符号表示)。 （5）含a元素的物质甲醇(CH3OH)可以作为燃料电池的燃料，如下图所示： ①乙中碳棒Ⅱ作___________(填“阴极”或“阳极”)。 ②甲中A发生的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. 2 ②. 哑铃型 （2） （3）O>N>C （4）S2->Cl- （5） ①. 阴极 ②. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O 【解析】 【分析】由周期表图可知：a是C元素，b是N元素，c是O元素，d是S元素，e是Cl元素，f是Ti元素，g是Cu元素； 【小问1详解】 f是Ti元素，价电子排布式为3d24s2，未成对电子数为2，e为Cl元素，价电子排布式为3s23p5，最高能级为p能级，原子轨道形状为哑铃型； 【小问2详解】 g为Cu元素，基态原子的价层轨道表示式为：； 小问3详解】 a是C元素，b是N元素，c是O元素，同周期元素从左到右电负性依次减小，电负性由大到小的顺序为：O>N>C； 【小问4详解】 d是S元素，e是Cl元素，简单离子半径大小为：S2->Cl-； 【小问5详解】 甲是乙醇燃料电池，甲醇为燃料，反应生成碳酸根离子，发生氧化反应，通入甲醇的电极A为负极，通入氧气的为正极，碳棒II与负极相连，为阴极；甲醇失去电子，在碱性条件下生成碳酸根离子，点击反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O。 16. 酸、碱、盐均属于电解质，它们在水溶液中存在多种平衡，请根据所学知识回答下列问题： （1）已知： 酸 电离常数 CH3COOH H2CO3 H2SO3 则①CH3COOH、②H2CO3、③H2SO3的酸性由强到弱的顺序是___________(填标号)。 （2）常温下，物质的量浓度均为0.1 的五种溶液： ①NaOH、②NaCl、③H2SO3、④CH3COONa、⑤H2SO4 它们的pH从大到小排列顺序为___________(填标号)。 （3）实验室配制FeCl3的水溶液时，常把FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中，然后再加蒸馏水稀释到所需浓度，目的是为了___________(填“促进”或“抑制”)铁离子的水解；如果把FeCl3溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是___________(填化学式)。 （4）25 ℃时，向浓度均为0.02 MgCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，当两种沉淀共存时， = ___________(保留至小数点后两位)。{已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]=，Ksp[Cu(OH)2]=} （5）某学习小组用0.1000mol/LNaOH标准溶液来滴定未知物质的量浓度的盐酸时，选择酚酞作指示剂。请回答下列问题： ①滴定前需排放装有NaOH溶液的滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为___________(填字母)。 ②若滴定开始和结束时，该仪器中溶液读数如图所示，所用NaOH标准溶液的体积为___________mL。 ③某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示： 滴定次数 待测盐酸的体积/mL 标准NaOH溶液体积 滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL 第一次 25.00 0.06 26.17 第二次 25.00 1.56 30.30 第三次 25.00 0.22 26.31 依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为___________mol/L(保留四位有效数字)。 【答案】（1）③>①>② （2）①>④>②>③>⑤ （3） ①. 抑制 ②. Fe2O3 （4）1.45×109 （5） ①. A ②. 26.10 ③. 0.1044 【解析】 【小问1详解】 相同浓度的酸，电离常数越大，酸性越强，可知酸性H2SO3>CH3COOH>H2CO3，答案是③>①>②； 【小问2详解】 物质的量浓度均为0.1 的五种溶液：①NaOH、②NaCl、③H2SO3、④CH3COONa、⑤H2SO4，NaOH为强碱，碱性最强，pH值最大，CH3COONa为强碱弱酸盐，显碱性，NaCl为强酸强碱盐为中性，H2SO3为弱酸显酸性，H2SO4为强酸，酸性最强，pH值最小，因此答案是：①>④>②>③>⑤ 【小问3详解】 FeCl3水解呈酸性，验室配制FeCl3的水溶液时，常把FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中，然后再加蒸馏水稀释到所需浓度，目的是为了抑制氯化铁的水解；把FeCl3的水溶液加热蒸干，HCl挥发，平衡FeCl3+3H2O⇋Fe(OH)3+3HCl正向移动，得到Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3加热灼烧最后得到Fe2O3； 【小问4详解】 ====1.45×109； 【小问5详解】 ①滴定前需排放装有NaOH溶液的滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为A，有利于气体排出； ②起始读数为0.00ml，终止读数为26.10ml，所用标准溶液的体积为26.10-0.00=26.10ml； ③三次读数中，第二次读数误差较大，第一和第三次体积的平均值为=26.10ml，根据c1v1=c2v2，0.1000mol/L×26.10ml=c2×25.00ml，得出c2=0.1044mol/L，盐酸的浓度为0.1044mol/L。 17. 研究处理NOx、SO2，对环境保护有着重要的意义。回答下列问题： （1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 　 则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的___________。 （2）用NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是常见的烟气氮氧化物脱除技术，反应原理如图。当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时，与足量氨气在一定条件下发生反应，写出该反应的化学方程式___________。 （3）NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用活性炭对进行吸附，主要反应为：C(s)+2NO(g)N2(g) +CO2(g)。t℃时，向容积恒定为10L的密闭容器中加入1molC(s)和2mol(g)进行反应，5min时反应恰好达到平衡状态，且0~5min内v(CO2)=0.016mol·L-1·min-1。回答下列问题： ①下列可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是___________。 A．消耗2molN2的同时消耗了4molNO B．混合气体密度不再改变 C．混合气体的压强不再改变 D．c(N2)=c(CO2) ② t℃时，该反应的平衡常数K=___________；保持其他条件不变，在5min时向容器中同时通入0.1mol和0.2molN2，此时速率：v正 ___________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆 。 （4）在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 　，实验测得，v正= k正c2(NO)·c2(CO)，v逆= k逆c(N2) c2(CO2)( k正、k逆为速率常数，均随温度的升高而增大，且都只与温度有关)。 ①当该反应达到平衡状态后，保持其他条件不变，仅改变一个条件，下列有关说法正确的是___________(填字母)。 A．加入催化剂可加快正、逆反应速率，同时增大反应物的转化率 B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小的程度小 C．增大压强，平衡向正向移动，平衡常数增大 D．加入一定量的CO，平衡正向移动，但CO的转化率减小 ②达到平衡后，仅升高温度，k正 增大的倍数___________(填“大于”、“小于”或“等于”)k逆 增大的倍数。 【答案】（1）-41.8 （2）NO2＋NO＋2NH32N2＋3H2O （3） ①. AB ②. 4 ③. 大于 （4） ①. D ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 设①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ；②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 　；③NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ；由盖斯定律可知③= (①-②)，则。 【小问2详解】 若NO2与NO的物质的量均为1mol，则反应中共得6mol电子，1molNH3反应可以失去3mol，所以需要2molNH3，再结合元素守恒可知化学方程式为NO2＋NO＋2NH32N2＋3H2O。 小问3详解】 A．消耗2molN2的同时消耗了4molNO，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，A选； B．该反应过程中气体总质量增大，总体积是定值，则混合气体的密度在反应过程中增大，当混合气体的密度不再改变时，说明反应达到平衡，B选； C．该反应过程中气体总物质的量不变，混合气体的压强是定值，当混合气体的压强不变时，不能说明反应达到平衡，C不选； D．该反应过程中氮气的浓度和二氧化碳的浓度一直相等，当c(N2)=c(CO2)时不能说明反应达到平衡，D不选； 故选AB； ②根据已知条件列出“三段式” 该反应的平衡常数K= ，在5min时向容器中同时通入0.1mol和0.2molN2，此时Qc=，说明平衡正向移动，v正大于v逆。 【小问4详解】 ①A．加入催化剂可加快正、逆反应速率，但不改变平衡状态，不能改变反应物的转化率，A错误； B．该反应是放热反应，降低温度，反应速率减小，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，说明正反应速率减小的程度比逆反应速率减小的程度小，B正确； C．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正向移动，但平衡常数只受温度影响，增大压强，平衡常数不变，C错误； D．加入一定量的CO，平衡正向移动，CO的转化量增大，但CO的起始量也增大了，CO的转化率减小，D正确； 故选BD； ②该反应为放热反应，达到平衡后，仅升高温度，平衡逆向移动，说明正反应速率小于逆反应速率，k正 增大的倍数小于k逆 增大的倍数。 18. 软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2.闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下： 已知：I．矿石中所有金属元素在滤液A中均以离子形式存在。 Ⅱ．常温下各种金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表： Zn2+ Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ 开始沉淀 5.7 7.9 7.2 2.3 3.3 完全沉淀 8.4 10.1 9.3 3.7 4.9 回答下列问题： （1）为了加快矿石的酸浸速率，通常采用的方法有___________。 （2）滤渣2的主要成分是___________(填化学式)。 （3）步骤①中发生多个反应，其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的离子方程式：___________。 （4）步骤③中MnO2的作用可以用一种常见的绿色氧化剂的溶液来代替，其化学式为___________；若物质X是用来调节溶液的pH至a，试分析a的范围是___________。 （5）当金属离子物质的量浓度为1×10-5时认为离子完全沉淀，则Ksp[Al(OH)3]=___________。 （6）步骤④是以锂离子电池作电源，结合流程图分析用惰性电极进行电解时：在阴极放电的离子是___________(填离子符号)，阳极的电极反应式为___________。 【答案】（1）适当加热、搅拌、将矿石粉碎、适当增大硫酸浓度等 （2）Cu （3）3MnO2+2FeS+12H+3Mn2++2Fe3++2S+6H2O （4） ①. H2O2 ②. 4.9~5.7 （5）10-32.3 （6） ①. Zn2+ ②. Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+ 【解析】 【分析】软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2.闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS杂质，矿物酸浸过滤后，滤渣1含有SiO2等不溶性杂质，滤液A的金属离子有Mn2+、Al3+、Zn2+、Fe3+、Cu2+，加入适量的锌，锌与金属活动性比其弱的离子Cu2+置换反应，使之生成单质除去，滤渣2含有Cu，向滤液中加入MnO2+X，目的是把Fe2+氧化生成Fe3+，并调节溶液pH，使Al3+、Fe3+生成氢氧化物沉淀而除去，最后电解所得的ZnSO4、MnSO4溶液获得MnO2、Zn等产物，据此分析解题。 【小问1详解】 根据影响化学反应速率的因素相关知识，为了加快矿石的酸浸速率，通常采用的方法有：适当加热、搅拌、将矿石粉碎、适当增大硫酸浓度等。 【小问2详解】 由分析知，滤渣2的成分有Cu。 【小问3详解】 其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，由得失电子守恒可知该淡黄色物质为S，溶液中存在Fe3+和Mn2+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：3MnO2+2FeS+12H+3Mn2++2Fe3++2S+6H2O。 【小问4详解】 步骤③中MnO2的作用是把Fe2+氧化生成Fe3+，可以用一种常见的绿色氧化剂的溶液来代替，其化学式为H2O2，物质X是用来调节溶液的pH至a，使Al3+、Fe3+生成氢氧化物沉淀而除去，而Zn2+和Mn2+不能沉淀，a的范围是4.9~5.7。 【小问5详解】 Al3+完全沉淀的pH为4.9，此时溶液中c(Al3+)=1×10-5，c(OH-)==10-9.1，则Ksp[Al(OH)3]= c(Al3+)c3(OH-)=1×10-5×(10-9.1)3=10-32.3。 【小问6详解】 用惰性电极进行电解，Mn2+在阳极失去电子生成MnO2，电极反应式为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+，阴极Zn2+得到电子生成Zn。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 张家界市2023年普通高中二年级第一学期期末联考 化学试题卷 满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 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，交卷时只交答题卡。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Cl：35.5 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生产生活密切相关。下列有关叙述错误的是 A. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B. 碳酸钠溶液清洗油污时，加热可以增强去污效果 C. 工业生产中，适当增大廉价反应物的浓度有利于降低生产成本 D. “嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转化成电能 2. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用、……表示，单位为)。关于元素R的下列判断中，错误的是 …… R 740 1500 7700 10500 …… A. R元素基态原子的电子排布式为 B. R元素位于元素周期表中第IIA族 C. R元素的最高正化合价为价 D. R元素第一电离能高于同周期相邻元素 3. 化学用语是学习化学的重要工具，下列化学用语中，正确的是 A. 氢硫酸溶液显酸性的主要原因：H2S2H++S2- B. 某反应ΔH<0，ΔS>0，则该反应在任意温度下均可自发进行 C. NaHCO3在水溶液中水解的离子方程式： + H2O D. 已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)  ΔH=483.6 kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1 4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 实验室可用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2 B. 工业合成氨时，适当增大N2浓度，以提高H2的转化率 C. 用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用等体积的蒸馏水洗涤损失的AgCl少 D. 对平衡体系2NO2(g)N2O4(g)，缩小容器的体积，混合气体的颜色突然加深 5. 常压条件下，羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)  ΔH<0。 第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4； 第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。 已知：①230℃时，K=2×10-5；②Ni(CO)4的沸点为42.2℃；③固体杂质不参与反应。 下列判断错误的是 A. 第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃ B. 第二阶段，由于反应有可逆性，Ni(CO)4分解率较小 C. 增加c(CO)，平衡向正向移动，但反应的平衡常数不变 D. 该反应达到平衡时，4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO) 6. 下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A. B. C. D. 7. 某化学学习兴趣小组利用如图装置可制作简易的燃料电池，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨电极，下列说法错误的是 A 将Na2SO4溶液换成NaCl溶液也能制作成燃料电池 B. 断开K1、闭合K2，一段时间后，电极Ⅰ附近溶液变红 C. 实验开始时，若断开K2、闭合K1，电流计指针不发生偏转 D. 电解一段时间后，断开K2、闭合K1，电极Ⅰ的反应式为： 8. 以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，反应过程中能量(Ea2>Ea3>Ea1>Ea4>0)变化如图所示，下列说法正确的是 A. 该过程的两步反应均为放热反应 B. 第二步反应是合成尿素的决速步骤 C. 由图可知CO2和NH3在一定条件下发生有效碰撞直接生成了CO(NH2)2和H2O D. 合成尿素的热化学方程式为：　 9. 下列图示与对应的叙述相符合的是 A. 图甲是常温下用0.100 mol/LNaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L CH3COOH的滴定曲线，Q点表示酸碱中和滴定终点 B. 图乙表示常温下稀释pH均为11的MOH溶液和NOH溶液时pH的变化，由图可知溶液的碱性：MOH＞NOH C. 图丙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)反应时c(CO2)随反应时间变化的曲线，t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积 D. 图丁表示恒容密闭容器中其它条件相同时改变温度，反应CO2(g)+3H2(l) CH3OH(g)+H2O(g)中，n(CH3OH)随时间变化的曲线，说明反应平衡常数KII＞KI 10. 已知M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，由五种元素构成的离子结构如图所示，其中Y与Z同主族，N的基态原子s轨道电子数是p轨道的4倍，且M、N、Y原子序数之和为15。下列说法正确的是 A. 原子半径 B. 最高价氧化物对应水溶液的酸性 C. 简单氢化物稳定性Y<Z D. M的单质在Z的单质中点燃，产生苍白色火焰 11. 已知液氨的性质与水相似。T℃时，NH3+NH3的平衡浓度为1×10-15 mol·L-1，则下列说法中正确的是 A. 在此温度下液氨的离子积为1×10-30 B. 在液氨中放入金属钠，不可能生成NaNH2 C. 降温，可使液氨电离平衡逆向移动，且c ()<c () D. 恒温下，在液氨中加入NH4Cl，可使液氨的电离平衡正向移动 12. H2S分解的热化学方程式为2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H，向体积为1L的恒容密闭容器中加入n(H2S)+n(Ar)=0.1mol的混合气体(Ar不参与反应)，测得不同温度(T1>T2)时H2S的平衡转化率随的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的△H<0 B. 平衡常数K(X)>K(Z) C. T1温度下，当=1，到达平衡时，H2的体积分数为 D. 维持Y点时n(H2S)不变，向容器中充入Ar，体系压强增大，反应速率增大，H2S平衡转化率减小 13. 由下列实验操作和现象得出的结论一定正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向H2O2溶液中滴加少量硫酸酸化的FeSO4溶液，溶液变为棕黄色后迅速出现大量气泡 Fe2+催化H2O2发生分解反应生成氧气 B 用pH计测定SO2和CO2饱和溶液pH值，前者pH小 H2SO3酸性强于H2CO3 C 向等浓度的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加少量AgNO3溶液，出现白色沉淀(铬酸银为深红色沉淀) Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4) D 等体积pH=2的HA和HB两种酸，HA稀释10倍，HB稀释100倍后，pH依然相同 酸性HA>HB A. A B. B C. C D. D 14. H2A为二元酸，其电离过程为：、。常温时，向10mL0.1mol/LH2A溶液中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，混合溶液中H2A、HA-和A2-的物质的量分数()随pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. H2A的Ka1的数量级为10-1 B. 当溶液中时，pH=2.7 C. 0.01mol/LNaHA溶液中： D. 向pH=4.2的溶液中继续滴加NaOH溶液，水的电离程度持续变大 二、非选择题(本题共4小题，总计58分。) 15. 下图是元素周期表中的前四周期，回答下列问题： （1）f元素基态原子中未成对电子个数为___________，基态e离子占据的最高能级的原子轨道形状是___________。 （2）g元素基态原子的价层电子轨道表示式为___________。 （3）a、b和c三种元素的电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。 （4）d、e两种元素形成的简单离子半径大小为___________(用离子符号表示)。 （5）含a元素的物质甲醇(CH3OH)可以作为燃料电池的燃料，如下图所示： ①乙中碳棒Ⅱ作___________(填“阴极”或“阳极”)。 ②甲中A发生的电极反应式为___________。 16. 酸、碱、盐均属于电解质，它们在水溶液中存在多种平衡，请根据所学知识回答下列问题： （1）已知： 酸 电离常数 CH3COOH H2CO3 H2SO3 则①CH3COOH、②H2CO3、③H2SO3的酸性由强到弱的顺序是___________(填标号)。 （2）常温下，物质的量浓度均为0.1 的五种溶液： ①NaOH、②NaCl、③H2SO3、④CH3COONa、⑤H2SO4 它们的pH从大到小排列顺序为___________(填标号)。 （3）实验室配制FeCl3的水溶液时，常把FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中，然后再加蒸馏水稀释到所需浓度，目的是为了___________(填“促进”或“抑制”)铁离子的水解；如果把FeCl3溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是___________(填化学式)。 （4）25 ℃时，向浓度均为0.02 MgCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，当两种沉淀共存时， = ___________(保留至小数点后两位)。{已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]=，Ksp[Cu(OH)2]=} （5）某学习小组用0.1000mol/LNaOH标准溶液来滴定未知物质的量浓度的盐酸时，选择酚酞作指示剂。请回答下列问题： ①滴定前需排放装有NaOH溶液的滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为___________(填字母)。 ②若滴定开始和结束时，该仪器中溶液读数如图所示，所用NaOH标准溶液的体积为___________mL。 ③某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示： 滴定次数 待测盐酸的体积/mL 标准NaOH溶液体积 滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL 第一次 25.00 0.06 26.17 第二次 25.00 1.56 30.30 第三次 25.00 0.22 26.31 依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为___________mol/L(保留四位有效数字)。 17. 研究处理NOx、SO2，对环境保护有着重要意义。回答下列问题： （1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 　 则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的___________。 （2）用NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是常见的烟气氮氧化物脱除技术，反应原理如图。当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时，与足量氨气在一定条件下发生反应，写出该反应的化学方程式___________。 （3）NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用活性炭对进行吸附，主要反应为：C(s)+2NO(g)N2(g) +CO2(g)。t℃时，向容积恒定为10L的密闭容器中加入1molC(s)和2mol(g)进行反应，5min时反应恰好达到平衡状态，且0~5min内v(CO2)=0.016mol·L-1·min-1。回答下列问题： ①下列可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是___________。 A．消耗2molN2的同时消耗了4molNO B．混合气体的密度不再改变 C．混合气体的压强不再改变 D．c(N2)=c(CO2) ② t℃时，该反应的平衡常数K=___________；保持其他条件不变，在5min时向容器中同时通入0.1mol和0.2molN2，此时速率：v正 ___________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆 。 （4）在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 　，实验测得，v正= k正c2(NO)·c2(CO)，v逆= k逆c(N2) c2(CO2)( k正、k逆为速率常数，均随温度的升高而增大，且都只与温度有关)。 ①当该反应达到平衡状态后，保持其他条件不变，仅改变一个条件，下列有关说法正确的是___________(填字母)。 A．加入催化剂可加快正、逆反应速率，同时增大反应物的转化率 B．降低温度，正反应速率减小的程度比逆反应速率减小的程度小 C．增大压强，平衡向正向移动，平衡常数增大 D．加入一定量的CO，平衡正向移动，但CO的转化率减小 ②达到平衡后，仅升高温度，k正 增大的倍数___________(填“大于”、“小于”或“等于”)k逆 增大的倍数。 18. 软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2.闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下： 已知：I．矿石中所有金属元素在滤液A中均以离子形式存在。 Ⅱ．常温下各种金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表： Zn2+ Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ 开始沉淀 5.7 79 7.2 2.3 3.3 完全沉淀 8.4 10.1 9.3 3.7 4.9 回答下列问题： （1）为了加快矿石的酸浸速率，通常采用的方法有___________。 （2）滤渣2的主要成分是___________(填化学式)。 （3）步骤①中发生多个反应，其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的离子方程式：___________。 （4）步骤③中MnO2的作用可以用一种常见的绿色氧化剂的溶液来代替，其化学式为___________；若物质X是用来调节溶液的pH至a，试分析a的范围是___________。 （5）当金属离子物质的量浓度为1×10-5时认为离子完全沉淀，则Ksp[Al(OH)3]=___________。 （6）步骤④是以锂离子电池作电源，结合流程图分析用惰性电极进行电解时：在阴极放电的离子是___________(填离子符号)，阳极的电极反应式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $