精品解析：武汉市问津教育联合体2023-2024学年高二下学期3月联考化学试卷

问津教育联合体2025届高二3月联考 化学试卷 考试时间：2024年3月25日下午14：20-15：35 试卷满分：100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Zn 65 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分) 1. 化学与社会、生活、生产密切相关，下列说法中错误的是 A. 汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂以提高有害气体的平衡转化率 B. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素，其单质遇水能剧烈反应放出 C. 霓虹灯发出五颜六色的光与原子核外电子跃迁释放能量有关 D. 电动汽车在行驶时其锂电池将化学能转化为电能 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂能提高化学反应速率，但不能提高化学平衡的转化率，A错误； B．铷元素金属性极强，其单质遇水能迅速反应放出H2，B正确； C．霓虹灯通电发出五颜六色的光是通电电子获得能量激发到高能级，然后有回到低能级释放能量有关，C正确； D．电池是将化学能转化为电能，D正确； 答案选A。 2. 是一种具有高催化活性的新型光催化剂，下列相关说法错误的是 A. Zn处于元素周期表中的ds区 B. 基态Ge存在7种不同能量的电子 C. 基态O原子中含有3对成对电子 D. 第一电离能 【答案】B 【解析】 【详解】A．Zn原子价电子排布式是，位于ds区，选项A正确； B．基态Ge的电子排布式为，根据能级能量不同判断共有8种能量的电子，选项B错误； C．基态O原子排布式为，根据洪特规则可知其含有3对成对电子，选项C正确； D．Cu原子价电子排布式是，失去1个电子后形成全充满结构，则较易失去4s上的电子，锌失去1个电子后形成的一价阳离子价电子排布为3d104s1，则不如铜容易失去1个4s上的电子，则铜第一电离能比Zn小，选项D正确； 故选B。 3. 下列化学用语不正确的是 A. 次氯酸的电子式： B. 正丁烷的球棍模型： C. 乙烯的结构简式： D. 基态Cl原子的简化电子排布式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．次氯酸的结构式为H-O-Cl，电子式为：，故A错误； B．正丁烷分子式，碳碳之间单键相连，碳氢之间单键相连，球棍模型表示为：，故B正确； C．乙烯分子式为，含有碳碳双键，结构简式为：，故C正确； D．基态氯原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，Ne的电子排布式为1s22s22p6，所以基态Cl原子的简化电子排布式为，故D正确； 故选A。 4. 下列微粒VSEPR模型与其空间结构一致的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．的VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，A不符合题意； B．的VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，B不符合题意； C．H2O的VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，C不符合题意； D．的VSEPR模型为平面三角形，由于B原子的最外层没有孤电子对，所以空间结构也为平面三角形，D符合题意； 故选D。 5. 下列装置中(杯中均盛海水)铁腐蚀最快的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据图知，C、D装置是原电池，在C中，金属铁为负极被腐蚀，D中金属铁为正极被保护；A、B装置是电解池，在A中，金属铁为阳极被腐蚀，B中金属铁作阴极被保护；金属腐蚀由快到慢的顺序：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀；所以在A中，金属铁的腐蚀速率最快； 故选：A。 6. 实验室中常采用测气体密度的方法间接测定物质的相对分子质量，已知醋酸能形成二聚物，反应为 。为减小误差，测定醋酸气体密度时应采取 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温高压 D. 高温低压 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意和反应为：   ΔH＜0，为尽量使其接近真实值，则应该尽量转化为醋酸分子即逆向移动，该反应是体积减小的放热反应，因此应升高温度，减小压强的条件测定误差小，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 7. 下列说法中，正确的是 A. p能级能量一定比s能级的能量高 B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C. 2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 D. 轨道相互垂直，且能量不相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．p能级能量不一定比s能级的能量高，如2p的能量小于3s，A错误； B．同一原子中，各p能级的轨道数都为3，B错误； C．从空间角度看，2s轨道空间包含了1s轨道，比1s轨道大，C正确； D．轨道相互垂直，能量相等，D错误； 故选C 8. 设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L水中含键数目为 B. 1mol甲基正离子中含电子数为 C. 常温下，3.2g中杂化的原子数为 D. 28g氮气中含有键数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．标准状况下，水呈液态，无法计算22.4L水中所含键数目，A错误； B．1mol甲基正离子中含电子数为，B错误； C．中杂化的原子为C和O，则常温下，3.2gCH3OH(即0.1mol)中sp3杂化的原子数为，C错误； D．1个氮分子中含有2个键，则28g(即1mol)中含有键数为，D正确； 故选D。 9. 下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是 A. 0.1 mol/LFeCl3溶液中： B. 0.1 mol/LCH3COONa溶液中： C. 0.1 mol/LK2SO4溶液中：c(H+)=c(OH-) D. 室温下，pH=7的(NH4)2SO4与NH3·H2O混合溶液中： 【答案】B 【解析】 【详解】A．FeCl3电离方程式为：FeCl3=Fe3++3Cl-，该盐是强酸弱碱盐，Fe3+会发生水解反应而消耗，导致c(Fe3+)浓度降低，故在0.1 mol/LFeCl3溶液中离子浓度大小关系为c(Cl-)＞3c(Fe3+)，A正确； B．CH3COONa是强碱弱酸盐，在溶液中CH3COO-发生水解反应：CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-，水解产生CH3COOH而消耗CH3COO-，因此溶液中离子浓度大小关系为：c(Na+)＞c(CH3COO-)，CH3COO-水解消耗水电离产生的H+变为CH3COOH，导致溶液中c(OH-)＞c(H+)，且水溶液中还有水电离产生OH-，故溶液中离子浓度大小关系为：c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)，c(OH-)＞c(CH3COOH)，B错误； C．K2SO4是强酸强碱盐，不水解，溶液显中性，故离子浓度关系为c(OH-)=c(H+)，C正确； D．(NH4)2SO4与NH3·H2O混合溶液中存在电荷守恒：c(H+)+c()=c(OH-)+2c()，在室温下，pH=7的(NH4)2SO4与NH3·H2O混合溶液显中性，混合溶液中c(H+)=c(OH-)，故该混合溶液中离子浓度大小关系为c()=2c()，D正确； 故合理选项是B。 10. 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。 11. 短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，W是s区电负性最大的元素；基态Y原子s能级电子数等于p能级电子数，X的最高正价与最低负价代数和为0；Y、M同主族。由四种元素组成的化合物如图所示。下列说法不正确的是 A. 简单离子半径大小： B. W、X与Y可以组成多种弱酸 C. Y、Z组成的化合物只含离子键 D. Y与X可以组成具有极性键非极性分子 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，W是s区电负性最大的元素，W为H元素；Y、M同主族，Y为第二周期元素、M为第三周期元素，Y基态原子s能级电子数等于p能级电子数，基态Y原子的核外电子排布式为1s22s22p4，Y为O元素、M为S元素；X的最高正价与最低负价代数和为0，X为第ⅣA族元素，X的原子序数比Y的小，X为C元素；由W、X、Y、Z四种元素组成的化合物可知，Z形成Z+，则Z为Na元素，据此解答。 【详解】A．Y、Z、M的简单离子依次为、、，根据“层多径大、序大径小”，简单离子半径：，A项正确； B．W、X与Y可以形成、等多种弱酸，B项正确； C．、形成的化合物中既含离子键、又含共价键，C项错误； D．Y与X可以形成具有极性键的非极性分子，D项正确； 答案选C。 12. 下列有关电解质溶液的说法正确的是 A. 室温下，的溶液与的NaOH溶液等体积混合，溶液 B. 1L0.1mol/L的溶液和0.1L1mol/L的溶液中的物质的量后者大 C. 将溶液从20℃升温至30℃，溶液中增大 D. 常温下相同浓度的三种溶液：①溶液②溶液③溶液，浓度大小排序为：②＞③＞① 【答案】B 【解析】 【详解】A．室温下，的溶液与的NaOH溶液等体积混合，因为溶液浓度远大于的NaOH溶液浓度，过量，等体积混合溶液呈酸性，A错误； B．两个溶液中N元素的物质的量相等，溶液的浓度越小，水解的程度越大，则铵离子的物质的量后者大，B正确； C．是水解常数的倒数，升温水解常数增大，倒数减小，C错误； D．常温下相同浓度的三种溶液：①溶液②溶液③溶液，③中阴、阳离子发生双水解，最低，②中若不考虑水解，铵离子浓度最大，但水解只是少量的，所以浓度大小排序为：②＞①＞③，D错误； 故选B。 13. Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe；有关该电池的下列说法中，正确的是 A. Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价 B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe C. 负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+ D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS 【答案】B 【解析】 【详解】A.Li—Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为0价，A错误； B.该电池的负极反应式为Li-e-=Li+，正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe，电池正反应为2Li+FeS=Li2S+Fe，B正确； C. 负极反应式为Li-e-=Li+，C错误； D.充电时总反应为Li2S+Fe=2Li+FeS，阴极电极反应式为Li++e-=Li，D错误； 答案选B。 14. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 将少量HA溶液滴入溶液中，未产生气泡 酸性： B 向浓度均为0.1mol/L的和的混合溶液中滴入少量溶液，产生黑色沉淀 C 向含有酚酞的溶液中加入少量固体，溶液红色变浅 溶液中存在水解平衡 D 向10mL溶液中滴加5mL等浓度的KI溶液，再滴加KSCN溶液，溶液最终变为血红色 溶液与KI溶液的反应为可逆反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．若HA溶液是HCl溶液，将少量HA溶液滴入溶液中，发生反应：，此时不会产生气泡，则不能说明酸性：HA<H2CO3，A错误； B．溶解度小的先产生沉淀，产生黑色沉淀，说明，B错误； C．与结合生成BaCO3沉淀，浓度减小，水解平衡逆向移动，溶液碱性减弱，红色变浅，说明溶液中存在水解平衡，C正确； D．过量，无论溶液与KI溶液的反应是否为可逆反应，加入KSCN溶液均变红，不能得出其结论，D错误； 故选C。 15. 下列对物质性质的比较，相应解释错误的是 物质的性质 解释 A 与不互溶 是非极性分子，是极性分子 B 活泼性： 碳碳键强度： C 沸点： 分子间作用力： D 热稳定性： 非金属性： A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．与不互溶，是非极性分子，是极性分子，故不互溶，A正确； B．中键强度较低，容易断裂，较为活泼，B正确； C．H2O中分子间有氢键，H2S分子间没有氢键，氢键也是一种分子间作用力，故沸点H2O＞H2S，C正确； D．根据元素周期律可知，非金属性：，D错误； 答案选D。 二、填空题(本题共四个小题，共55分) 16. 根据所学知识，回答下列问题： （1）基态N原子的电子排布式为_______；基态的价电子轨道表示式为_______。 （2）乙烯分子中键与键个数之比为_______。 （3）、、按沸点由高到低排序依次为_______。 （4）、、按键角由大到小排序依次为_______。 （5）的中心O原子的杂化类型为_______。 （6）S、P、Si的第一电离能由大到小的顺序为_______。 （7）HCOOH、、三种物质的酸性由强到弱的顺序是_______。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） （4） （5） （6） （7） 【解析】 【小问1详解】 N为第7号元素，则基态N原子的电子排布式为；Fe为第26号元素，价电子排布为，失去最外层2个电子形成，则基态的价电子轨道表示式为。 【小问2详解】 乙烯分子中含有碳碳双键和碳氢单键，碳碳双键中含有键与键；碳氢单键均键，则键与键个数之比为。 【小问3详解】 、、均为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，则沸点：；可以形成分子间氢键，则沸点高于、，因此按沸点由高到低排序依次为。 【小问4详解】 的中心原子价层电子对数为，不含孤电子对，则空间结构为平面三角形；的中心原子价层电子对数为，不含孤电子对，则空间结构为正四面体；的中心原子价层电子对数为，含有1对孤电子对，则空间结构为三角锥形，因此按键角由大到小排序依次为。 【小问5详解】 的中心O原子的价层电子对数为，则杂化类型为杂化。 【小问6详解】 同周期元素，随原子序数增大，第一电离能增大，则第一电离能：；P的价电子排布为，3p能级为半充满结构，则第一电离能大于S和Si，因此第一电离能由大到小的顺序为。 【小问7详解】 烃基为推电子基团，烃基越长，推电子效应越大，则羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，因此酸性：；Cl的电负性大于H，则的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，因此酸性强于HCOOH、；则三种物质的酸性由强到弱的顺序是。 17. 为探究溶液中的离子平衡和离子反应，某小组同学进行了如下实验。 （1）配制：50mL1.0mol/L的溶液，测其pH约为0.7，即。用离子方程式解释溶液呈酸性的原因：_______。 （2）小组同学利用上述溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如表： 操作 现象 向反应瓶中加入6.5g锌粉，然后加入50mL1.0mol/L的溶液，搅拌 溶液温度迅速上升，稍后出现红褐色沉淀，同时出现少量气泡；反应一段时间后静置，上层溶液为浅绿色，反应瓶底部有黑色固体 收集检验反应过程中产生的气体 集气管口靠近火焰，有爆鸣声 ①红褐色沉淀是：_______(填化学式)，结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因：_______。 ②反应后溶液为浅绿色，写出相关反应的离子方程式：_______。 ③黑色固体中一定含有的物质是_______，为探究黑色固体中是否含有单质Fe，进行了下列实验： ⅰ．黑色固体可以被磁铁吸引； ⅱ．向黑色固体中加入足量的NaOH溶液，黑色固体部分溶解(已知：Zn能与NaOH溶液发生反应：)； ⅲ．将ⅱ中剩余固体用蒸馏水洗涤后，_______，证明有单质Fe。 （3）为进一步探究上述1.0mol/L溶液中和氧化性的相对强弱，继续实验并观察到反应开始时现象如表： 操作 现象 将5mL1.0mol/L的溶液与0.65g锌粉混合 溶液温度迅速上升，开始时几乎没有气泡 将_______与0.65g锌粉混合 溶液中立即产生大量气泡 小组同学得出结论：在1.0mol/L溶液中，的氧化性比更强。 【答案】（1） （2） ①. ②. 溶液温度升高，被还原为使溶液中降低，都会促进正向移动，出现红褐色沉淀 ③. ④. 锌粉 ⑤. 加入稀盐酸，产生大量气泡(合理答案，均可得分) （3）5mL0.2mol/L的盐酸 【解析】 【小问1详解】 溶液呈酸性是因为氯化铁水解的结果，故为：； 【小问2详解】 向反应瓶中加入6.5g锌粉物质的量==0.1mol，然后加入50mL 1.0mol•L-1的FeCl3溶液，溶液中铁离子物质的量=0.050L×1.0mol/L=0.05mol，2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+，根据反应定量关系可知锌过量，搅拌溶液温度迅速上升，说明发生的反应为放热反应，稍后出现红褐色沉淀为氢氧化铁沉淀，同时出现少量气泡，收集检验反应过程中产生的气体，集气管口靠近火焰，有爆鸣声证明为氢气，说明锌和铁离子水解生成的酸反应生成氢气，促进水解平衡正向进行生成氢氧化铁沉淀；反应一段时间后静置，上层溶液为浅绿色为氯化亚铁溶液，反应瓶底部有黑色固体，可能为过量的锌和氯化亚铁反应生成的金属铁，Zn的性质与Al相似，能发生反应：Zn+2NaOH═Na2ZnO2+H2↑。 ①根据上述分析，出现红褐色沉淀的原因是Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，Zn消耗H+，同时放出热量，都会促进Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋正向移动，出现红褐色Fe(OH)3 沉淀，故答案为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，Zn消耗H+，同时放出热量，都会促进Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋正向移动，出现红褐色Fe(OH)3 沉淀； ②反应后溶液为浅绿色的原因是铁离子和锌反应生成亚铁离子和锌离子的溶液，反应的离子方程式为：2Fe3++Zn═2Fe2++Zn2+，故答案为2Fe3++Zn═2Fe2++Zn2+； ③i．黑色固体可以被磁铁吸引说明含铁；ii．向黑色固体中加入足量的NaOH溶液，产生气泡，证明含有锌；iii．将ii中剩余固体用蒸馏水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡，证明为金属铁； iv．向iii反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化说明为铁离子。 分析可知黑色固体中一定含有的物质是Zn，故答案为Zn； 用NaOH除去锌后，加入稀盐酸，产生大量气泡，说明有铁； 【小问3详解】 要使得溶液中立即产生大量气泡，可以用5mL 0.2 mol·L-1的盐酸与锌反应，根据探究目的：比较1.0mol·L−1FeCl3溶液中和氧化性的相对强弱；将的FeCl3溶液与0.65g锌粉混合，溶液温度迅速上升，开始时几乎没有气泡，说明发生铁离子与锌的氧化还原反应，而不是水解生成的氢离子与锌反应，从而说明在1.0mol·L−1FeCl3溶液中，Fe3+的氧化性比H+更强，故答案为：5mL 0.2 mol·L-1的盐酸。 18. 运用化学平衡的相关知识解决下列问题： Ⅰ．2023年杭州亚运会开幕式主火炬燃烧的燃料甲醇就是通过工业废气捕集后再利用得到的，该方法成为环境科学的研究热点。 作为重要碳源可用于合成甲醇等有机燃料。在某催化剂下加氢合成的反应： （1）上述反应能自发进行，则_______(填“”、“”或“”)0。 （2）某温度下，向一定体积的恒容密闭容器中通入2mol和5mol，体系达到平衡时的转化率为50%。 ①以下能说明该反应已达到平衡状态的是_______。 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B． C．混合气体的密度保持不变 D．反应体系的热效应为零 ②该温度下，反应的平衡常数_______(用物质的量分数代替浓度计算)。 Ⅱ．在密闭容器中充入4mol和5mol，发生反应： ，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。 （3）由图像分析可知，_______(填写“大于、等于或小于”)。 （4）下列物理量中，图中d点大于b点的是_______(填字母)。 A. 正反应速率 B. 逆反应速率 C. 的浓度 D. 对应温度的平衡常数 （5）a点NO的平衡转化率为_______。 （6）保持温度与容积不变，再向容器中充入2mol和2.5mol，重新达平衡后的NO的体积分数将_______(填写“增大、减小或不变”)。 【答案】（1） （2） ①. AD ②. 或3.125 （3）大于 （4）CD （5）12.5% （6）减小 【解析】 【小问1详解】 反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的∆S＜0，该反应能自发进行，根据∆G=∆H-T∆S＜0的反应能自发进行可知，该反应的∆H1＜0。 【小问2详解】 ①A．建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变，混合气体的总物质的量是变量，混合气体的平均相对分子质量是变量，混合气体的平均相对分子质量不变能说明反应达到平衡状态； B．3v正(H2)=v逆(CH3OH)时同一物质表示的正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态； C．建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变，在恒容容器中，混合气体的密度始终不变，混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态； D．该反应的正反应为放热反应，建立平衡的过程中热效应是变量，反应体系的热效应为零说明反应达到平衡状态； 能说明该反应已达到平衡状态的是AD。 ②根据题意，列三段式：，平衡时混合气体总物质的量为5mol，CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量分数依次为0.2、0.4、0.2、0.2，则该温度下反应的平衡常数Kx==3.125。 【小问3详解】 反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO的平衡体积分数增大；由图可知，相同压强下，T1时NO的平衡体积分数大于T2时，则T1大于T2。 【小问4详解】 图中b、d点的压强相同，b点温度高于d点； A．温度越高，化学反应速率越快，故b点正反应速率大于d点，A项不符合题意； B．温度越高，化学反应速率越快，故b点逆反应速率大于d点，B项不符合题意； C．b点相对于d点，升高温度，平衡逆向移动，N2的浓度减小，故b点N2的浓度小于d点，C项符合题意； D．b点相对于d点，升高温度，平衡逆向移动，对应温度的平衡常数减小，故b点对应温度的平衡常数小于d点，D项符合题意； 答案选CD。 【小问5详解】 a点NO的平衡体积分数为40%，设转化NO物质的量为xmol，列三段式：，则=40%，解得x=0.5，NO的平衡转化率为×100%=12.5%。 【小问6详解】 保持温度与容积不变，再向容器中充入2molNO(g)和2.5molH2(g)，相当于增大压强，平衡正向移动，重新达到平衡后NO的体积分数将减小。 19. 铈(Ce)是人类发现的第二种稀土元素，常用作还原剂、催化剂、特殊光学材料添加剂等。铈的常见价态是和，请回答下列问题： （1）大气污染物NO可被含的溶液吸收，生成、的物质的量之比为，被还原为，该反应的离子方程式是_______。 （2）用电解的方法可将上述吸收液中的转化为稳定的无毒气体，同时再生，电解装置如图所示。 ①A极为电源的_______极(填“正”或“负”)。 ②转化为的电极反应式是_______。 （3）铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿的形式存在。工业上利用氟碳铈矿提取的一种工艺流程如下： ①“焙烧”过程是被氧化，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。 ②已知“转化”过程没有电子转移，则“沉淀X”化学式为_______。 ③常温下，“沉铈”过程中恰好沉淀完全[为]，此时测得溶液的，则溶液中_______mol/L。(已知常温下，，) 【答案】（1） （2） ①. 正 ②. （3） ①. ②. ③. 0.2 【解析】 【分析】(1)NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO、NO，反应过程中N化合价升高，Ce化合价则降低，氧化剂为Ce4+，还原剂为NO； (2)①采用电解法将NO转化为无毒物质，同时再生Ce4+，过程中Ce化合价升高，为失电子反应，电解池中阳极处的反应为失电子反应； ②电解池阴极发生的反应为物质得到电子，发生还原反应，根据装置图，H+到阴极参加反应，电解将NO2-转化为无毒物质，可判断为N2，据此写出电极反应； (3)焙烧过程中，CeFCO3转化生成CeO2和CeF4，焙烧过程O2参加反应，据此写出主要反应方程式。 【小问1详解】 雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成、物质的量之比为1：1，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，反应的离子方程式为4Ce4++2NO+3H2O=4Ce3++++6H+或4Ce4++2NO+3H2O=4Ce3++HNO2++5H+。 因此，本题正确答案是：4Ce4++2NO+3H2O=4Ce3++++6H+或4Ce4++2NO+3H2O=4Ce3++HNO2++5H+； 小问2详解】 ①根据氢离子向阴极移动，可以确定，右边是阴极，左边是阳极，故B为负极，A为正极； ②阴极电极反应式为：2+8H++6e-=N2↑+4H2O。 因此，本题正确答案是：正；2+8H++6e-=N2↑+4H2O； 【小问3详解】 ①根据流程图可知焙烧过程中CeFCO3与氧气反应生成CeO2、CeF4和CO2，反应方程式为4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2，其中氧化剂O2和还原剂CeFCO3的物质的量之比为1:4。 ②若“转化”过程没有电子转移，则“转化”过程的化学方程式为Ce(BF4)3(s)+3KCl(aq)=3KBF4(s)+CeCl3(aq)，则X为。 ③若Ce3+恰好沉淀完全c(Ce3+)=1.0×10-5mol/L，Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10-28=c2(Ce3+)c3(CO)，解得c(CO)=1.0×10-6mol/L，此时测得溶液的pH=5，Ka2(H2CO3)=5.0×10-11=，则c(HCO)=0.2mol/L， 因此，本题正确答案是：1:4；；0.2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 问津教育联合体2025届高二3月联考 化学试卷 考试时间：2024年3月25日下午14：20-15：35 试卷满分：100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Zn 65 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分) 1. 化学与社会、生活、生产密切相关，下列说法中错误的是 A. 汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂以提高有害气体的平衡转化率 B. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素，其单质遇水能剧烈反应放出 C. 霓虹灯发出五颜六色的光与原子核外电子跃迁释放能量有关 D. 电动汽车在行驶时其锂电池将化学能转化为电能 2. 是一种具有高催化活性的新型光催化剂，下列相关说法错误的是 A. Zn处于元素周期表中ds区 B. 基态Ge存在7种不同能量的电子 C. 基态O原子中含有3对成对电子 D. 第一电离能 3. 下列化学用语不正确的是 A. 次氯酸的电子式： B. 正丁烷的球棍模型： C. 乙烯的结构简式： D. 基态Cl原子的简化电子排布式为 4. 下列微粒的VSEPR模型与其空间结构一致的是 A. B. C. D. 5. 下列装置中(杯中均盛海水)铁腐蚀最快的是 A B. C. D. 6. 实验室中常采用测气体密度的方法间接测定物质的相对分子质量，已知醋酸能形成二聚物，反应为 。为减小误差，测定醋酸气体密度时应采取 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温高压 D. 高温低压 7. 下列说法中，正确的是 A. p能级能量一定比s能级的能量高 B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C. 2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 D. 轨道相互垂直，且能量不相等 8. 设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L水中含键数目为 B. 1mol甲基正离子中含电子数为 C. 常温下，3.2g中杂化的原子数为 D. 28g氮气中含有键数为 9. 下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是 A. 0.1 mol/LFeCl3溶液中： B. 0.1 mol/LCH3COONa溶液中： C. 0.1 mol/LK2SO4溶液中：c(H+)=c(OH-) D. 室温下，pH=7的(NH4)2SO4与NH3·H2O混合溶液中： 10. 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 11. 短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，W是s区电负性最大的元素；基态Y原子s能级电子数等于p能级电子数，X的最高正价与最低负价代数和为0；Y、M同主族。由四种元素组成的化合物如图所示。下列说法不正确的是 A. 简单离子半径大小： B. W、X与Y可以组成多种弱酸 C. Y、Z组成的化合物只含离子键 D. Y与X可以组成具有极性键的非极性分子 12. 下列有关电解质溶液的说法正确的是 A. 室温下，的溶液与的NaOH溶液等体积混合，溶液 B. 1L0.1mol/L的溶液和0.1L1mol/L的溶液中的物质的量后者大 C. 将溶液从20℃升温至30℃，溶液中增大 D. 常温下相同浓度的三种溶液：①溶液②溶液③溶液，浓度大小排序为：②＞③＞① 13. Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe；有关该电池的下列说法中，正确的是 A. Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价 B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe C. 负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+ D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS 14. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 将少量HA溶液滴入溶液中，未产生气泡 酸性： B 向浓度均为0.1mol/L的和的混合溶液中滴入少量溶液，产生黑色沉淀 C 向含有酚酞的溶液中加入少量固体，溶液红色变浅 溶液中存在水解平衡 D 向10mL溶液中滴加5mL等浓度的KI溶液，再滴加KSCN溶液，溶液最终变为血红色 溶液与KI溶液的反应为可逆反应 A. A B. B C. C D. D 15. 下列对物质性质的比较，相应解释错误的是 物质的性质 解释 A 与不互溶 是非极性分子，是极性分子 B 活泼性： 碳碳键强度： C 沸点： 分子间作用力： D 热稳定性： 非金属性： A. A B. B C. C D. D 二、填空题(本题共四个小题，共55分) 16. 根据所学知识，回答下列问题： （1）基态N原子的电子排布式为_______；基态的价电子轨道表示式为_______。 （2）乙烯分子中键与键个数之比为_______。 （3）、、按沸点由高到低排序依次为_______。 （4）、、按键角由大到小排序依次_______。 （5）的中心O原子的杂化类型为_______。 （6）S、P、Si第一电离能由大到小的顺序为_______。 （7）HCOOH、、三种物质的酸性由强到弱的顺序是_______。 17. 为探究溶液中的离子平衡和离子反应，某小组同学进行了如下实验。 （1）配制：50mL1.0mol/L的溶液，测其pH约为0.7，即。用离子方程式解释溶液呈酸性的原因：_______。 （2）小组同学利用上述溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如表： 操作 现象 向反应瓶中加入6.5g锌粉，然后加入50mL1.0mol/L的溶液，搅拌 溶液温度迅速上升，稍后出现红褐色沉淀，同时出现少量气泡；反应一段时间后静置，上层溶液为浅绿色，反应瓶底部有黑色固体 收集检验反应过程中产生的气体 集气管口靠近火焰，有爆鸣声 ①红褐色沉淀是：_______(填化学式)，结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因：_______。 ②反应后溶液为浅绿色，写出相关反应的离子方程式：_______。 ③黑色固体中一定含有的物质是_______，为探究黑色固体中是否含有单质Fe，进行了下列实验： ⅰ．黑色固体可以被磁铁吸引； ⅱ．向黑色固体中加入足量的NaOH溶液，黑色固体部分溶解(已知：Zn能与NaOH溶液发生反应：)； ⅲ．将ⅱ中剩余固体用蒸馏水洗涤后，_______，证明有单质Fe。 （3）为进一步探究上述1.0mol/L溶液中和氧化性的相对强弱，继续实验并观察到反应开始时现象如表： 操作 现象 将5mL1.0mol/L的溶液与0.65g锌粉混合 溶液温度迅速上升，开始时几乎没有气泡 将_______与0.65g锌粉混合 溶液中立即产生大量气泡 小组同学得出结论：在1.0mol/L溶液中，的氧化性比更强。 18. 运用化学平衡的相关知识解决下列问题： Ⅰ．2023年杭州亚运会开幕式主火炬燃烧的燃料甲醇就是通过工业废气捕集后再利用得到的，该方法成为环境科学的研究热点。 作为重要碳源可用于合成甲醇等有机燃料。在某催化剂下加氢合成的反应： （1）上述反应能自发进行，则_______(填“”、“”或“”)0。 （2）某温度下，向一定体积的恒容密闭容器中通入2mol和5mol，体系达到平衡时的转化率为50%。 ①以下能说明该反应已达到平衡状态的是_______。 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B． C．混合气体的密度保持不变 D．反应体系的热效应为零 ②该温度下，反应的平衡常数_______(用物质的量分数代替浓度计算)。 Ⅱ．在密闭容器中充入4mol和5mol，发生反应： ，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。 （3）由图像分析可知，_______(填写“大于、等于或小于”)。 （4）下列物理量中，图中d点大于b点的是_______(填字母)。 A. 正反应速率 B. 逆反应速率 C. 的浓度 D. 对应温度的平衡常数 （5）a点NO的平衡转化率为_______。 （6）保持温度与容积不变，再向容器中充入2mol和2.5mol，重新达平衡后的NO的体积分数将_______(填写“增大、减小或不变”)。 19. 铈(Ce)是人类发现的第二种稀土元素，常用作还原剂、催化剂、特殊光学材料添加剂等。铈的常见价态是和，请回答下列问题： （1）大气污染物NO可被含的溶液吸收，生成、的物质的量之比为，被还原为，该反应的离子方程式是_______。 （2）用电解的方法可将上述吸收液中的转化为稳定的无毒气体，同时再生，电解装置如图所示。 ①A极为电源的_______极(填“正”或“负”)。 ②转化为的电极反应式是_______。 （3）铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿的形式存在。工业上利用氟碳铈矿提取的一种工艺流程如下： ①“焙烧”过程是被氧化，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。 ②已知“转化”过程没有电子转移，则“沉淀X”化学式为_______。 ③常温下，“沉铈”过程中恰好沉淀完全[为]，此时测得溶液的，则溶液中_______mol/L。(已知常温下，，) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$