精品解析：江苏省南京市江宁区2023-2024学年高二上学期期末化学试卷

2023-2024学年第一学期期末试卷 高二化学 注意事项 1.本次考试满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷上交、收回。 2.答题前，请您务必在规定位置完成个人信息的填涂。 3.作答选择题时，请您务必用2B铅笔在答题卷上对应题目的位置涂卡。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；作答非选择题时，请您务必用黑色0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置。在其他位置作答一律无效。 可能用到的相对原子质量：O-16 S-32 Ba-137 一、单项选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项最符合题目要求。) 1. 2020年，“嫦娥五号”着陆月球，采样返回；2021年，“天问一号”着陆巡视器在火星着陆，“祝融号”火星车在火星表面进行科学实验。下列有关说法不正确的是 A. 运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料 B. “嫦娥五号”带回的月球土壤中含有，与地球上的互为同位素 C. “祝融号”火星车使用的太阳能电池板将电能转化为化学能 D. “天问一号”的太阳翼使用石墨纤维作增强体，金属为基体的复合材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．液氢燃烧时放出大量的热，产物只有水，是高能清洁燃料，A正确； B．同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，则与互为同位素，B正确； C．“祝融号”火星车使用的太阳能电池板将太阳能转化为电能，C错误； D．复合材料指多种材料经过人工组合得到的新型材料，复合材料包含基体和增强体两部分，天问一号的太阳翼所使用材料符合复合材料定义，D正确； 故选C。 2. 侯氏制碱法主要反应之一为。下列说法正确的是 A. 与能形成分子间氢键 B. 中只含离子键 C. 与具有相同的电子层结构 D. 的球棍模型： 【答案】A 【解析】 【详解】A．N-H、O-H键极性强，与能形成分子间氢键，故A正确； B．有铵根离子、氯离子构成，含离子键、共价键，故B错误； C．有2个电子层， 有3个电子层，故C错误； D．的球棍模型是，的比例模型是，故D错误； 选A。 3. 下列物质的性质与用途，不具有对应关系的是 A. NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂 B. 液氨汽化吸热，可以作为制冷剂 C. Al2O3熔点高，可制作耐高温陶瓷 D. N2H4具有氧化性，可以用作火箭的燃料 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaClO用作漂白剂利用的是强氧化性，故A正确； B．NH3易液化，汽化时吸热使周围环境降低，因此可用作制冷剂，故B正确； C．Al2O3制作耐高温陶瓷利用的是耐高温的性质，故C正确； D．N2H4具有可燃性，可以用作火箭的燃料，故D错误； 故选D。 4. A、B、C、D四种短周期元素，A元素原子的外围电子排布式为，B元素与A元素位于同一周期，其原子的核外有三个未成对电子，C元素位于第2周期，电负性仅小于氟，D元素在短周期元素中第一电离能最小。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 原子半径： C. C、D两种元素组成的化合物一定不含共价键 D. 简单气态氢化物的热稳定性： 【答案】B 【解析】 【分析】A、B、C、D四种短周期元素，A元素原子的外围电子排布式为，则A为C元素；C元素位于第2周期，电负性仅次于氟，则C为O，B元素与A元素位于同一周期，其原子的原子核外有三个未成对电子，则B为N元素；D元素在短周期元素中第一电离能最小，则D为Na元素，以此解题。 【详解】A．由分析可知，A为C，B为N，C为O，同周期第一电离能越向右电离能越大，但是第ⅢA族和第ⅥA族反常，故第一电离能顺序为：，A错误； B．由分析可知，A为C，B为N，D为Na，电子层越多，半径越大，同周期，越靠右半径越小，故原子半径，B正确； C．由分析可知，C为O，D为Na，可以形成过氧化钠，其中含有共价键，C错误； D．非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，由分析可知B为N，C为O，氧的非金属性较强，则简单气态氢化物的热稳定性：，D错误； 故选B。 5. 下列关于制取、净化、性质及尾气吸收的实验原理与装置能达到实验目的的是 甲 乙 丙 丁 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙除去中的HCl C. 用装置丙验证的氧化性 D. 用装置丁吸收多余的 【答案】C 【解析】 【详解】A．浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气需要加热，图中缺少加热装置，A错误； B．乙装置中通入气体后会将饱和NaCl溶液从右侧导管压出，无法除去Cl2中的HCl，B错误； C．Cl2可以将S2-氧化为S单质，因此通入氯气后丙装置中会生成黄色沉淀，可以验证Cl2的氧化性，C正确； D．吸收多余的氯气通常用碱性溶液,，如NaOH溶液，图中用水无法充分吸收多余的氯气，D错误； 故答案选C。 6. 能正确表示下列反应的离子方程式为 A. 硫化钠溶液和硝酸混合：S2-+2H+=H2S↑ B. 氢氧化钠溶液与Al(OH)3反应：Al(OH)3+OH- =[Al(OH)4]- C. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳： D. 将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以等体积混合： 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫化钠溶液和硝酸混合时，硫离子被硝酸氧化，发生氧化还原反应，， 故A错误； B．氢氧化钠溶液与Al(OH)3反应生成四羟基合铝酸钠，所给离子方程式正确，故B正确； C．硅酸钠溶液中通入二氧化碳，发生反应生成硅酸沉淀，当CO2少量时反应为，当CO2过量时反应为，故C错误； D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以等体积混合，铵根离子也会参与反应，正确的离子反应为，故D错误； 故选B。 7. 微生物电池具有高效、清洁、环保等优点。某微生物电池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. a极为该电池的负极 B. b极的电极反应式为 C. 放电过程中a极附近pH降低 D. 当外电路通过时，理论上溶液中会有通过质子交换膜移向b极 【答案】B 【解析】 【详解】A．该电池中甲醇做还原剂，所以a极为该电池的负极，A项正确； B．b极的电极反应式为，B项错误； C．放电过程中a极的电极反应式为，所以其附近pH降低，C项正确； D．通过质子交换膜移向b极，D项正确。 故答案为：B 8. 联氨()又称肼，无色油状液体，具有腐蚀性和强还原性。肼和水能以任意比互溶，形成稳定的水合肼()。水合肼是二元弱碱，可由反应制备。碱性条件下，水合肼与铜氨溶液反应生成：。下列说法正确的是 A. 中配体为，配位原子为N B. 反应中+2价铜得到的1个电子填充在4s轨道上 C. 每生成，反应转移的电子数 D. 的晶胞如图所示，一个晶胞中原子的数目为2 【答案】A 【解析】 【详解】A．中配体为，N原子有孤对电子，则配位原子为N，A正确； B．Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9，则反应中+2价铜得到的1个电子填充在3d轨道上，B错误； C．未标明是标准状况下，无法计算，C错误； D．由图中，该晶胞中白色球位于顶点和体内，其个数=，黑色球位于体内，其个数为4，则白色球和黑色球个数之比=2:4=1:2，根据化学式知黑色球表示Cu原子，则一个晶胞中原子的数目为4，D错误； 故答案为A。 9. 在2 L的恒温密闭容器中充入2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，发生反应：PCl3(g)＋Cl2(g) PCl5(g)，10min后达到平衡，PCl5为0.4 mol。下列说法正确的是 A. 0～10 min内，用PCl3表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1 B. 当混合气体的密度不再改变时，可以表示反应达到平衡状态 C. 若升高温度(T1<T2)，反应的平衡常数减小，则平衡时PCl3的物质的量变化 D. 平衡后，如果移走1.0 mol PCl3和0.5 mol Cl2，在相同温度下达到平衡时PCl5的物质的量小于0.2 mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．10min后达到平衡，PCl5为0.4 mol，则说明PCl3消耗了0.4 mol，用PCl3表示的平均反应速率=，A错误； B．根据质量守恒，混合气体的质量不变，容器体积也不变，即混合气体的密度是定值，与反应进行的程度无关，不能表示反应达到平衡状态，B错误； C．若升高温度(T1<T2)，反应的平衡常数减小，说明平衡逆向移动，平衡时PCl3的转化率，则平衡时PCl3的物质的量变化，C错误； D．平衡后，如果移走1.0 mol PCl3和0.5 mol Cl2，重新到达的平衡，可以等效为开始加入1mol PCl3和0.5mol Cl2到达的平衡，与原平衡相比压强减小，平衡向逆反应移动，反应物的转化率减小，达新平衡时PCl5的物质的量小于原平衡的，即小于×0.4mol=0.2mol，D正确； 故选D。 10. 金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 该反应的平衡常数 C. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 D. 该反应中每消耗，转移电子的数目约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5， ，A错误； B．由方程形式知， ，B错误； C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确； D．由方程式知，消耗同时生成，转移，数目为，D错误； 故选C。 【点睛】 11. 利用铜矿石(主要成分为，还含少量，，制备晶体的流程如下图所示。已知在酸性条件下不稳定，易生成金属和，下列说法错误的是 A. “滤渣1”的成分为、 B. “氧化”过程中的离子方程式： C. “调”所用的试剂a可选用 D. 操作X为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 【答案】B 【解析】 【分析】由流程可知，原料(含Cu2O、Fe3O4、SiO2)与足量稀硫酸作用后得CuSO4、FeSO4滤液和SiO2、Cu滤渣。在滤液中加过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，然后调节溶液的pH使Fe3+沉淀而得CuSO4溶液，再将CuSO4溶液蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤即得晶体CuSO4•5H2O。 【详解】A．因Cu+在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+，所以硫酸与氧化亚铜反应方程式为：H2SO4+Cu2O=CuSO4+Cu+H2O，四氧化三铁可溶于硫酸，反应方程式为：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O，部分Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，二氧化硅与硫酸不反应，故“滤渣1”的成分为：SiO2、Cu，A正确； B．滤液中含Cu2+、Fe2+，Fe2+可被过氧化氢氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，B错误； C．调节溶液的pH使Fe3+沉淀，为了不引入杂质，试剂a可选用CuO消耗H+来增大pH，C正确； D．从CuSO4溶液溶液得到带有结晶水的晶体，可以采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得晶体CuSO4•5H2O，D正确； 故选B。 12. 下列实验探究方案能达到实验目的的是 选项 探究目的 实验方案 A NaClO溶液的酸碱性 用玻璃棒蘸取NaClO溶液点滴在pH试纸上，再与标准比色卡对照 B Ksp(AgI)<Ksp(AgCl) 向2mL0.1mol·L-1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol·L-1 KCl溶液，再滴加4滴0.1mol·L-1 KI溶液，观察生成沉淀的颜色 C SO2具有氧化性 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 D CH3COOH是弱电解质 用pH计测量溶液物质的量浓度相同的醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液有氧化性，可使试纸褪色，应选计测定其酸碱性，故A错误； B．溶液过量，分别与反应生成沉淀，由于硝酸银过量，后滴加的可以继续和硝酸银反应生成沉淀，不发生沉淀转化，所以不能比较和大小，故B错误； C．二氧化硫与品红化合生成无色不稳定的物质，非氧化性漂白，加热试管时溶液变为红色，故C错误； D．计可以准确测量溶液物质的量浓度相同的醋酸、盐酸的，醋酸溶液的大，酸性小，可知醋酸电离不完全，则证明醋酸为弱电解质，故D正确； 故选D。 13. 一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol∙L-1KOH溶液吸收CO2，若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c()+c()。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是 A. KOH吸收CO2所得到的溶液中：c(H2CO3)＞c() B. KOH完全转化为K2CO3时，溶液中：c(OH-)= c(H+)+c()+c(H2CO3) C. KOH溶液吸收CO2，c总=0.1mol∙L-1溶液中：c(H2CO3)＞c() D. 如图所示的“吸收”“转化”过程中，溶液的温度下降 【答案】C 【解析】 【详解】A．KOH吸收CO2所得到的溶液，若为K2CO3溶液，则主要发生第一步水解，溶液中：c(H2CO3)＜c()，若为KHCO3溶液，则发生水解的程度很小，溶液中：c(H2CO3)＜c()，A不正确； B．KOH完全转化为K2CO3时，依据电荷守恒，溶液中：c(K+)+ c(H+)=c(OH-)+ +c()+2c()，依据物料守恒，溶液中：c(K+)=2[c()+c()+c(H2CO3)]，则c(OH-)= c(H+)+c()+2c(H2CO3)，B不正确； C．KOH溶液吸收CO2，c(KOH)=0.1mol∙L-1，c总=0.1mol∙L-1，则溶液为KHCO3溶液， Kh2==≈2.3×10-8＞Ka2=4.4×10-11，表明水解程度大于电离程度，所以溶液中：c(H2CO3)＞c()，C正确； D．如图所示的“吸收”“转化”过程中，发生反应为：CO2+2KOH=K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O=CaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物，则原理相同)，二式相加得：CO2+CaO=CaCO3↓，该反应放热（碳酸钙分解吸热），溶液的温度升高，D不正确； 故选C。 14. 已知CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ•mol-1，反应在起始物=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250℃下x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下x(CH3OH)~t如图所示。下列说法正确的是 A. 图中对应等压过程的曲线是M B. C点处x(CH3OH)相同，平衡常数相同 C. 当x(CH3OH)=0.10时，CO2的平衡转化率为1/3 D. 由d点到b点可以通过升温实现 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ•mol-1，故恒压时温度升高，平衡逆向移动，CH3OH的物质的量分数减小，故图中对应等压过程的曲线是N，A错误； B．图中曲线N是恒压下随温度改变的曲线，M曲线是恒温下随压强改变的曲线，由图中可知C点对应的温度不是250℃，故C点对应的两种条件下的温度不一样，温度改变，平衡常数改变，故C点处x(CH3OH)相同，但平衡常数不相同，B错误； C．根据三段式分析可知，当x(CH3OH)=0.10时，即=0.1，解得x=，故CO2的平衡转化率为=1/3，C正确； D．由A项分析可知，曲线M为恒温故d点对应的温度为250℃，N为恒压，从图中可知b点对应的温度为270℃，d点对应的压强为8×105Pa，而b点对应的压强5×105Pa，故由d点到b点可以通过升温同时减压才能实现，D错误； 故答案为：C。 二、非选择题(本题共3小题，共计58分。请将解答填写在答题卷相应的位置。) 15. 聚合硫酸铁[，Fe为+3价]是高效水处理剂。实验室用某冶金厂的废渣(主要成分为、和少量)制备聚合硫酸铁的流程如下： 请回答下列问题： （1）基态核外电子排布式为_______，“酸浸”时与稀硫酸反应的化学方程式为_______。 （2）“还原”后，检验溶液中是否还存在的试剂是_______。 （3）不同金属离子生成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示： 金属阳离子 开始沉淀时的pH 6.5 1.5 3.3 完全沉淀时的pH 9.7 3.2 5.2 ①沉铝时应控制溶液pH的范围是_______。 ②写出沉铝时反应的离子方程式：_______。 （4）聚合硫酸铁[]的组成可通过下列实验测定： ①称取一定质量的聚合硫酸铁溶于稀盐酸中，向所得溶液中滴加溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体23.30g； ②另称取与①等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并，用0.500mol/L的溶液滴定至终点，消耗溶液32.00mL。该步反应为：。 通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式_______(请写出计算过程)。 【答案】（1） ①. 或 ②. （2）KSCN溶液(或硫氰化钾溶液) （3） ①. 5.2~6.5 ②. （4） 【解析】 【分析】废渣经经酸洗，金属元素形成可溶盐，过滤将SiO2除去，再加铁粉还原Fe3+，确保沉淀Al3+时铁元素不会有损失，除去Al3后再将Fe2+重新氧化至Fe3+，最终调节溶液pH，获得聚合硫酸铁； 【小问1详解】 Fe位于第四周期VIII族，26号元素，价电子层电子排布：3d64s2，所以Fe3+的电子排布式是“或”；氧化铁与硫酸发生反应生成硫酸铁和水，方程式是“”； 【小问2详解】 检验Fe3+专用试剂是“KSCN溶液”； 【小问3详解】 控制pH，使Al3+反应生成Al(OH)3沉淀而Fe2+不受影响，则pH应大于Al3完全沉淀所需最大值，小于Fe2+产生沉淀的pH最小值，故本问第一空应填“5.2~6.5”；Al3+与氨水的反应离子方程式是“”； 【小问4详解】 根据题目所给数据，，，根据化合物阴阳离子电荷总量相等，列式有，解之得，所以，聚合硫酸铁的化学式为“”。 16. 完成下列问题。 （1）亚硝酸钠是一种工业盐，用途广泛，外观与食盐非常相似，但毒性较强，食品添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组对鉴别NaCl和NaNO2进行了如下探究： ①测算溶液pH 常温下，用pH试纸分别测定0.1 mol·L-1两种盐溶液的pH，测得NaNO2溶液呈碱性。NaNO2溶液呈碱性的原因是___________(用离子方程式解释)。NaNO2溶液中HNO2的准确浓度为___________mol·L-1(常温下Kw为1×10-14；测得NaNO2溶液pH=b，用含b的代数式表示)。 ②沉淀法 取2 mL 0.1 mol·L-1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴稀硝酸银溶液，两支试管均产生白色沉淀，分别滴加几滴稀硝酸并振荡，盛NaNO2溶液的试管中沉淀溶解。该温度下Ksp(AgNO2)=1.8×10-8；Ksp(AgCl)=1.8×10-10。则反应AgNO2(s)＋Cl-(aq)AgCl(s)＋(aq)的化学平衡常数K=___________。 （2）亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计)，某研究小组用“碘氧化还原滴定法”进行测定，实验流程如下： ①碘标准液应选用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装，加标准液之前必须对滴定管进行___________、洗涤、润洗。 ②锥形瓶内的指示剂为___________，判断达到滴定终点的依据是___________。 ③下列操作会使测定结果偏大的有___________(填字母)。 A．起始读数时平视，终点读数时俯视 B．未用标准液润洗滴定管 C．步骤①中用稀盐酸代替稀硫酸 ④若取样品w g，按方案测得消耗0.010 00 mol·L-1 I2标准溶液V mL，则1 kg样品中含SO2的质量是___________g(用含w、V的代数式表示)。 【答案】（1） ①. ②. ③. 100 （2） ①. 酸式 ②. 检漏(或查漏) ③. 淀粉溶液 ④. 滴入最后半滴I2标准溶液时，溶液由无色变为浅蓝色，且半分钟内不褪色 ⑤. B ⑥. 【解析】 【小问1详解】 ①NaNO2溶液呈碱性的原因是：NaNO2是强碱弱酸盐，亚硝酸根离子水解，溶液显碱性，反应的离子方程式为，常温下Kw为1×10-14，测得NaNO2溶液pH=b，c(H+)=10-bmol/L，c(OH-)=10b-14mol/L，NaNO2溶液中存在质子守恒得到，HNO2的准确浓度c(HNO2)=c(OH-)-c(H+)=()mol/L； ②反应AgNO2(s)＋Cl-(aq)AgCl(s)＋(aq)的化学平衡常数K=＝100； 【小问2详解】 ①碘标准液能腐蚀橡胶，不能用碱式滴定管，而用酸式滴定管．加注标准液之前必须对滴定管进行检漏，故答案为：酸式；检漏； ②碘遇淀粉变蓝色，用碘标准溶液滴定亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐，可以使用淀粉溶液作指示剂，当蓝色消失时，反应恰好发生，即达到终点时的现象为：溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色，故答案为：淀粉溶液；滴入最后半滴I2标准溶液时，溶液由无色变为浅蓝色，且半分钟内不褪色； ③A．起始读数时平视，终点读数时俯视，会造成V(标准)偏小，根据分析，会造成c(待测)偏低，故A错误； B．未用标准液润洗滴定管．会造成V(标准)偏大，根据分析，会造成c(待测)偏高，故B正确； C．步骤①中用稀盐酸代替稀硫酸．用盐酸代替硫酸，生成的SO2气体中混有少量HCl，因SO2用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性，因此混合气体中含有HCl，对实验结果无影响．故C错误； 故答案为：B； ④反应的离子方程式为：H2O++I2＝+2H++2I-，结合反应的定量关系计算得到，SO2～～I2，二氧化硫的物质的量是V×10-5mol，质量m=64×V×10-5g，则1kg样品中含SO2的质量为＝g。 17. CO2与人类息息相关。近年来，CO2的资源化利用是化学研究热点之一。 （1）已知：①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g) ∆H1= -127.4 kJ/mol ②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s) ∆H2= -131.5 kJ/mol 则：2NaHCO3 (s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) ∆H=___________kJ/mol。 （2）人体血液中存在平衡 CO2+H2OH2CO3H++。当人呼吸过快或过深，体内失去二氧化碳太多，引发呼吸性碱中毒，导致手脚发麻、头晕。请应用平衡移动原理解释上述现象：___________。 （3）CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，原理如图所示。 ①a为电源的___________(填“正”或“负”)极。 ②电极A的反应式为___________，电极B生成乙烯和水的反应式___________。 ③若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1，则消耗CH4和CO2的体积比为___________。 （4）H2O、CH4和CO2是化学学习中常见的物质，请思考并完成如下内容。 ①氧元素基态原子的轨道表示式为___________。 ②H2O、CH4和CO2杂化方式分别为___________、___________、___________，H2O、CH4和CO2键角由大到小的顺序为___________。 【答案】（1）+135.6 （2）当人呼吸过快或过深，体内失去二氧化碳太多，促进平衡。向逆反应方向移动，氢离子浓度减小，氢氧根浓度增大，引发碱中毒 （3） ①. 负 ②. ③. ④. 6∶5 （4） ①. ②. sp3杂化 ③. sp3杂化 ④. sp杂化 ⑤. CO2>CH4>H2O 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，①-2×②得2NaHCO3 (s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) ∆H=+135.6 kJ/mol。 【小问2详解】 人体血液中存在平衡CO2+H2OH2CO3H++，当人呼吸过快或过深，体内失去二氧化碳太多，引发呼吸性碱中毒，导致手脚发麻、头晕原理为失去二氧化碳太多，促进平衡向逆反应方向移动，氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，引发碱中毒。 【小问3详解】 ①由图可知，CO2转化为CO，得到电子，则电极A为阴极，故a为电源的负极。 ②由图可知，电极A上CO2转化为CO，其反应式为，电极B生成乙烯和水，其反应式为。 ③生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1的阳极反应式为，根据得失电子守恒可知，阴极反应式为，则消耗CH4和CO2的体积比为6:5。 【小问4详解】 ①O为8号元素，则氧元素基态原子的轨道表示式为。 ②H2O的中心原子价层电子对数=，CH4的中心原子价层电子对数=，CO2的中心原子价层电子对数=，则H2O、CH4和CO2杂化方式分别为、、，H2O为V形分子，键角为104.5°，CH4为正四面体形分子，键角为，CO2为直线形分子，键角为180°，则H2O、CH4和CO2键角由大到小的顺序为CO2>CH4>H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第一学期期末试卷 高二化学 注意事项 1.本次考试满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷上交、收回。 2.答题前，请您务必在规定位置完成个人信息的填涂。 3.作答选择题时，请您务必用2B铅笔在答题卷上对应题目的位置涂卡。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；作答非选择题时，请您务必用黑色0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置。在其他位置作答一律无效。 可能用到的相对原子质量：O-16 S-32 Ba-137 一、单项选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项最符合题目要求。) 1. 2020年，“嫦娥五号”着陆月球，采样返回；2021年，“天问一号”着陆巡视器在火星着陆，“祝融号”火星车在火星表面进行科学实验。下列有关说法不正确的是 A. 运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料 B. “嫦娥五号”带回的月球土壤中含有，与地球上的互为同位素 C. “祝融号”火星车使用的太阳能电池板将电能转化为化学能 D. “天问一号”的太阳翼使用石墨纤维作增强体，金属为基体的复合材料 2. 侯氏制碱法主要反应之一为。下列说法正确的是 A. 与能形成分子间氢键 B. 中只含离子键 C. 与具有相同的电子层结构 D. 的球棍模型： 3. 下列物质的性质与用途，不具有对应关系的是 A. NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂 B. 液氨汽化吸热，可以作为制冷剂 C. Al2O3熔点高，可制作耐高温陶瓷 D. N2H4具有氧化性，可以用作火箭的燃料 4. A、B、C、D四种短周期元素，A元素原子的外围电子排布式为，B元素与A元素位于同一周期，其原子的核外有三个未成对电子，C元素位于第2周期，电负性仅小于氟，D元素在短周期元素中第一电离能最小。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 原子半径： C. C、D两种元素组成的化合物一定不含共价键 D. 简单气态氢化物的热稳定性： 5. 下列关于制取、净化、性质及尾气吸收的实验原理与装置能达到实验目的的是 甲 乙 丙 丁 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙除去中的HCl C. 用装置丙验证的氧化性 D. 用装置丁吸收多余的 6. 能正确表示下列反应的离子方程式为 A. 硫化钠溶液和硝酸混合：S2-+2H+=H2S↑ B. 氢氧化钠溶液与Al(OH)3反应：Al(OH)3+OH- =[Al(OH)4]- C. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳： D. 将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以等体积混合： 7. 微生物电池具有高效、清洁、环保等优点。某微生物电池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. a极为该电池的负极 B. b极的电极反应式为 C. 放电过程中a极附近pH降低 D. 当外电路通过时，理论上溶液中会有通过质子交换膜移向b极 8. 联氨()又称肼，无色油状液体，具有腐蚀性和强还原性。肼和水能以任意比互溶，形成稳定的水合肼()。水合肼是二元弱碱，可由反应制备。碱性条件下，水合肼与铜氨溶液反应生成：。下列说法正确的是 A. 中配体为，配位原子为N B. 反应中+2价铜得到的1个电子填充在4s轨道上 C. 每生成，反应转移的电子数 D. 的晶胞如图所示，一个晶胞中原子的数目为2 9. 在2 L的恒温密闭容器中充入2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，发生反应：PCl3(g)＋Cl2(g) PCl5(g)，10min后达到平衡，PCl5为0.4 mol。下列说法正确的是 A. 0～10 min内，用PCl3表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1 B. 当混合气体的密度不再改变时，可以表示反应达到平衡状态 C. 若升高温度(T1<T2)，反应的平衡常数减小，则平衡时PCl3的物质的量变化 D. 平衡后，如果移走1.0 mol PCl3和0.5 mol Cl2，在相同温度下达到平衡时PCl5的物质的量小于0.2 mol 10. 金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 该反应的平衡常数 C. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 D. 该反应中每消耗，转移电子的数目约为 11. 利用铜矿石(主要成分为，还含少量，，制备晶体的流程如下图所示。已知在酸性条件下不稳定，易生成金属和，下列说法错误的是 A. “滤渣1”的成分为、 B. “氧化”过程中的离子方程式： C. “调”所用的试剂a可选用 D. 操作X为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 12. 下列实验探究方案能达到实验目的的是 选项 探究目的 实验方案 A NaClO溶液的酸碱性 用玻璃棒蘸取NaClO溶液点滴在pH试纸上，再与标准比色卡对照 B Ksp(AgI)<Ksp(AgCl) 向2mL0.1mol·L-1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol·L-1 KCl溶液，再滴加4滴0.1mol·L-1 KI溶液，观察生成沉淀的颜色 C SO2具有氧化性 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 D CH3COOH是弱电解质 用pH计测量溶液物质的量浓度相同的醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小 A. A B. B C. C D. D 13. 一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol∙L-1KOH溶液吸收CO2，若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c()+c()。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是 A. KOH吸收CO2所得到的溶液中：c(H2CO3)＞c() B. KOH完全转化为K2CO3时，溶液中：c(OH-)= c(H+)+c()+c(H2CO3) C. KOH溶液吸收CO2，c总=0.1mol∙L-1溶液中：c(H2CO3)＞c() D. 如图所示的“吸收”“转化”过程中，溶液的温度下降 14. 已知CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ•mol-1，反应在起始物=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250℃下x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下x(CH3OH)~t如图所示。下列说法正确的是 A. 图中对应等压过程的曲线是M B. C点处x(CH3OH)相同，平衡常数相同 C. 当x(CH3OH)=0.10时，CO2的平衡转化率为1/3 D. 由d点到b点可以通过升温实现 二、非选择题(本题共3小题，共计58分。请将解答填写在答题卷相应的位置。) 15. 聚合硫酸铁[，Fe为+3价]是高效水处理剂。实验室用某冶金厂的废渣(主要成分为、和少量)制备聚合硫酸铁的流程如下： 请回答下列问题： （1）基态核外电子排布式为_______，“酸浸”时与稀硫酸反应的化学方程式为_______。 （2）“还原”后，检验溶液中是否还存在的试剂是_______。 （3）不同金属离子生成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示： 金属阳离子 开始沉淀时的pH 6.5 1.5 3.3 完全沉淀时的pH 9.7 3.2 5.2 ①沉铝时应控制溶液pH的范围是_______。 ②写出沉铝时反应的离子方程式：_______。 （4）聚合硫酸铁[]的组成可通过下列实验测定： ①称取一定质量的聚合硫酸铁溶于稀盐酸中，向所得溶液中滴加溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体23.30g； ②另称取与①等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并，用0.500mol/L的溶液滴定至终点，消耗溶液32.00mL。该步反应为：。 通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式_______(请写出计算过程)。 16. 完成下列问题。 （1）亚硝酸钠是一种工业盐，用途广泛，外观与食盐非常相似，但毒性较强，食品添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组对鉴别NaCl和NaNO2进行了如下探究： ①测算溶液pH 常温下，用pH试纸分别测定0.1 mol·L-1两种盐溶液的pH，测得NaNO2溶液呈碱性。NaNO2溶液呈碱性的原因是___________(用离子方程式解释)。NaNO2溶液中HNO2的准确浓度为___________mol·L-1(常温下Kw为1×10-14；测得NaNO2溶液pH=b，用含b的代数式表示)。 ②沉淀法 取2 mL 0.1 mol·L-1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴稀硝酸银溶液，两支试管均产生白色沉淀，分别滴加几滴稀硝酸并振荡，盛NaNO2溶液的试管中沉淀溶解。该温度下Ksp(AgNO2)=1.8×10-8；Ksp(AgCl)=1.8×10-10。则反应AgNO2(s)＋Cl-(aq)AgCl(s)＋(aq)的化学平衡常数K=___________。 （2）亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计)，某研究小组用“碘氧化还原滴定法”进行测定，实验流程如下： ①碘标准液应选用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装，加标准液之前必须对滴定管进行___________、洗涤、润洗。 ②锥形瓶内的指示剂为___________，判断达到滴定终点的依据是___________。 ③下列操作会使测定结果偏大的有___________(填字母)。 A．起始读数时平视，终点读数时俯视 B．未用标准液润洗滴定管 C．步骤①中用稀盐酸代替稀硫酸 ④若取样品w g，按方案测得消耗0.010 00 mol·L-1 I2标准溶液V mL，则1 kg样品中含SO2的质量是___________g(用含w、V的代数式表示)。 17. CO2与人类息息相关。近年来，CO2的资源化利用是化学研究热点之一。 （1）已知：①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g) ∆H1= -127.4 kJ/mol ②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s) ∆H2= -131.5 kJ/mol 则：2NaHCO3 (s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) ∆H=___________kJ/mol。 （2）人体血液中存在平衡 CO2+H2OH2CO3H++。当人呼吸过快或过深，体内失去二氧化碳太多，引发呼吸性碱中毒，导致手脚发麻、头晕。请应用平衡移动原理解释上述现象：___________。 （3）CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，原理如图所示。 ①a为电源的___________(填“正”或“负”)极。 ②电极A的反应式为___________，电极B生成乙烯和水的反应式___________。 ③若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1，则消耗CH4和CO2的体积比为___________。 （4）H2O、CH4和CO2是化学学习中常见的物质，请思考并完成如下内容。 ①氧元素基态原子的轨道表示式为___________。 ②H2O、CH4和CO2杂化方式分别为___________、___________、___________，H2O、CH4和CO2键角由大到小的顺序为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $