长沙市明达中学2023-2024学年下学期高二年级期末考试化学试卷

机密★启用前 2023年下学期高二期末考试试题 化学 本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在本试卷和答题卡上。 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的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量： 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，只有一个选项符合题目要求。 1．2023年12月18日，第二十五届哈尔滨冰雪大世界以“龙腾冰雪 逐梦亚东”为主题打造的冰雪乐园正式开园。下列说法错误的是（ ）。 A．制作美轮美奂的冰雕时首先需要在松花江江面采冰，冰浮在水面上是因为冰中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体，导致冰的结构中有空隙，密度比水小 B．“热气球表演”是利用燃料燃烧产生的热空气作为浮升气体实现升空的目的 C．绚丽多彩的灯光秀使用的电缆，其主要成分为硅 D．冰雪大世界迎接新年的“烟花秀表演”中利用了金属的焰色试验原理 2．化学与我们的生产生活息息相关。下列说法错误的是（ ）。 A．软脂酸是一种有代表性的人体脂肪酸，其在体内发生氧化还原反应，放出的能量可供人体活动 B．明矾既可以净水，也可以消毒，其净水原理与水解有关 C．配制溶液时，应将固体先溶解在较浓的盐酸中，再稀释至所需浓度 D．可以用连接镁块的方法防止钢铁输水管的腐蚀 3．已知 。若断裂1mol N—H、1mol N—N、1mol O—O、1mol O—H需要吸收的能量分别为391kJ、193kJ、497kJ、462kJ。则断裂1mol 需要吸收的能量为（ ）。 A．940kJ B．1133kJ C．1864kJ D．796kJ 4．在恒容绝热的密闭容器中发生：，下列选项能说明此反应达到平衡状态的是（ ）。 A．容器中气体的密度保持不变 B．容器中压强保持不变 C．容器中气体分子平均相对分子质量保持不变 D．反应速率 5．下列现象不能用勒夏特列原理解释的是（ ）。 A．瓶装碳酸饮料在打开前摇一摇，打开之后会有大量泡沫出现 B．工业接触法制硫酸流程，将转化成这一步需加催化剂 C．往新制氯水中加足量的碳酸氢钠固体，溶液颜色变浅 D．难溶物在水中的溶解度大于在饱和溶液中的溶解度 6．甲酸（HCOOH）是一种应用非常广泛的工业原料，属于一元弱酸。在常温下，下列选项不能说明甲酸一定为弱酸的是（ ）。 A． HCOOH溶液的pH＞1 B．等体积等浓度的HCOOH溶液、盐酸分别与足量锌反应时，盐酸产生气体更快 C．将pH＝a的HCOOH溶液稀释100倍，pH＜a＋2 D．加热滴有酚酞的HCOONa溶液，溶液颜色加深 7．在室温下，下列说法正确的是（ ）。 A．的盐酸溶液和氨水等体积混合溶液中： B．溶液中： C．溶液与 NaOH溶液等体积混合溶液中： D．已知常温下，的HCN溶液与 NaOH溶液等体积混合溶液中： 8．下列选项错误的是（ ）。 A．电负性：Si＜P＜S＜Cl B．基态原子的未成对电子数：Cr＞Mn＞Fe C．基态Co原子的价电子轨道排布图为 D．第一电离能：Li＜Be＜B＜C 9．在进行酸碱中和热测定实验时，确保计算无误的情况下，最后得出的中和热，下列说法不能作为解释此结果依据的是（ ）。 A．量取盐酸仰视读数 B．用稀硫酸与稀氢氧化钡溶液做该实验 C．用氢氧化钠固体替代氢氧化钠溶液做该实验 D．用浓度均为稀盐酸与稀氢氧化钠溶液 10．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（ ）。 A．室温下，向溶液滴加醋酸至中性，溶液中的数目为 B．室温下，在1L pH＝10的溶液中，水电离出的的个数为 C．室温下，向0.1L pH＝3的溶液中滴加0.1L pH＝3的稀盐酸，混合溶液pH＝3 D．室温下，，两溶液按照体积比1∶1混合，混合溶液中存在： 11．铬是重金属元素，水体中铬元素含量偏高会影响各种生命体生存。某工厂采用电解法处理含铬废水（将转化成，进一步处理将其转化成沉淀），耐酸电解槽中用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，用燃料电池（电解质溶液含3mol NaOH）对其供电，装置如图所示。下列说法正确的是（ ）。 A．A池中b极的电极反应式： B．若把B池中d极铁质材料改为铜质电极，B池中发生的反应不变 C．B池右侧溶液pH的值降低 D．向A池通入标准状况下气体（假设气体完全反应），忽略溶液体积的变化，A池溶液中离子浓度相对大小： 12．是一种弱酸，常温下，向一定浓度的NaOH溶液中逐滴滴加溶液，含A元素各微粒的分布分数（平衡时某微粒的浓度占各微粒浓度之和的分数）与pH的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）。 A．生成的酸式盐溶液中存在： B．用标准NaOH溶液按1∶1滴定溶液时，可用酚酞做指示剂 C．pH＝3.1的溶液中存在 D．常温下，等浓度等体积的溶液、混合溶液中，用pH计测得的pH＝4.2 13．往X容器（恒压为）、Y容器（恒压为）、Z容器（恒压为），均加入、、，发生反应的化学方程式如下： 。 的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）。 A．压强大小： B．达到平衡之后，往X容器中通入稀有气体，平衡正向移动 C．当容器中的气体分子密度保持不变时，反应达到了平衡状态 D．若Y容器（恒压）平衡时容积为1L，在温度1100K时的A点达到平衡，然后再通入与，平衡逆向移动 14．已知（M为或）。在室温下，分别向的和溶液中滴加溶液，滴加过程中pM与溶液体积（V）的变化关系如图所示（忽略溶液体积变化）。下列说法错误的是（ ）。 A．曲线Y表示与的变化关系 B．该温度下， C．相同实验条件下，若改为的KCl和溶液，则曲线Y中b点沿曲线向a点移动 D．相同实验条件下，若向浓度均为的KCl和混合溶液中滴加溶液，先形成的沉淀是AgCl 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15．（14分）亚硝酰硫酸是一种浅黄色、遇水易分解的固体，溶于浓硫酸但不分解。某兴趣小组将通入浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中制备亚硝酰硫酸，并测定其纯度。 制备原理：，可能用到的实验装置如下： （1）盛放亚硫酸钠固体仪器的名称为________；并写出在此仪器中发生反应的化学方程式：________。 （2）按气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为________（填仪器接口字母，仪器可以重复使用）。 （3）将三颈烧瓶置于冷水中理由：________。 （4）测定粗产品中亚硝酰硫酸的纯度：准确称取1.50g产品放入200mL的碘量瓶中，加入、120mL的标准溶液和10mL 25％ 溶液，然后摇匀，将溶液加热至60～70℃，再用草酸氢钠标准溶液进行滴定，重复进行四次滴定实验，消耗草酸氢钠溶液的体积情况如下表： 第一次 第二次 第三次 第四次 体积/mL 24.98 26.02 25.02 25.00 已知： ①亚硝酰硫酸的纯度＝______（精确到0.01％）。 ②若盛放草酸氢钠标准溶液的滴定管没有进行润洗，测出的产品纯度______（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同）；若没有将溶液加热至60～70℃这一操作步骤，测出的产品纯度______。 16．（14分）A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，均为周期表中36号之前的元素。A元素原子核外仅有一个非空原子轨道，是宇宙中最丰富的元素；B的基态原子核外成对电子数是单电子数的3倍；C、D、E的最高价氧化物的水化物能够两两发生反应；D元素最高能层的未成对电子个数与成对电子对数相等；E是前四周期中电负性最小的元素；F元素的正三价离子的3d能级为半充满。回答下列问题： （1）写出F在元素周期表中的位置：______。 （2）基态D原子的原子核外有______种空间运动状态不同的电子。 （3）写出基态B原子的核外电子排布图：______。 （4）写出B、C、D三种元素简单离子半径由小到大的顺序：______（用离子符号表示）。 （5）B元素的一种氢化物与D元素最简单氢化物反应生成单质D，写出该反应的化学方程式：______。 （6）A、D、E三种元素组成的酸式盐EAD，其水溶液呈碱性，写出此溶液中离子浓度由大到小的顺序：______（用具体元素表示）。 （7）由B、E、F三种元素组成的新型高效消毒剂的化学式为，工业上可采用电解方式制得此消毒剂，用单质F做电极材料，装置如图所示。写出此电解池阳极电极反应式：______。 17．（16分）氧化亚铜具有多种重要的应用，被广泛用作有机合成反应的催化剂、光电材料、染料和颜料等。现用铜矿石（主要成分为CuS、、等）制备，工业流程如图所示： 已知：①常温下，的电离平衡常数，； ②常温下，，； ③“酸浸”后，滤出滤渣，已知所得滤液中。 回答下列问题： （1）基态Cu原子的价电子排布式为______。 （2）“焙烧”时，为了加快反应速率，可以采取的措施是______。 （3）室温下，“除铁”时，加入的固体“物质1”为______（填化学式）；该“除铁”过程要求，则应调节溶液pH范围为______。 （4）室温下，“反应Ⅰ”所得溶液的pH约为4，此时______；该反应过程中有气体逸出，则离子方程式为______。 （5）“低温真空蒸发”，经过滤后得到晶体。该过程中在低温真空条件下蒸发溶液，主要目的是______；写出“反应Ⅱ”的化学方程式：______。 18．（14分）研究数据表明，20世纪全世界平均温度约攀升0.6摄氏度。导致全球变暖的因素有很多，其中大气中排放量的增加是造成地球气候变暖的根源。近年来我国大力加强温室气体的转化研究，实现变废为宝。如：利用甲烷与二氧化碳催化重整是减缓温室效应、实现碳中和的重要方式，其主反应为 ，反应体系还涉及以下副反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． 回答下列问题： （1）______。 （2）若只考虑主反应捕捉，可以采取______等方法提高的平衡转化率。 （3）我国学者对催化重整的主反应进行理论研究，提出在Pt—Ni合金或Sn—Ni合金催化下，先发生甲烷逐级脱氢反应，其反应历程如图所示（*表示物种吸附在催化剂表面）。当使用催化效果更好的合金作催化剂时，该历程中的最大能垒______eV。 （4）500K，向一容积为2L的恒容密闭容器中充入和，测得容器内压强为1MPa，只发生上述反应ⅱ；20分钟后，反应达到平衡，此时容器内CO的浓度为。 ①20分钟内，用压强变化表示CO的平均化学反应速率为______；的平衡转化率为______；此温度下该反应的压强平衡常数______； ②维持温度不变，在上述平衡体系中，若再通入和，的平衡转化率将______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 2023年下学期高二期末考试试题·化学 参考答案、提示及评分细则 1．【答案】C 【解析】电缆的主要成分为铜 命题意图：引导考生从化学视角关注社会的发展，增强学化学的使命感与责任感。 2．【答案】B 【解析】明矾不能消毒，B错误； 配制溶液时，应将固体溶解在较浓的盐酸中，再稀释至所需浓度，这是为了抑制溶液水解，C正确； 用连接镁块的方法防止钢铁输水管的腐蚀，这是牺牲阳极法防腐，D正确。 命题意图：引导考生从化学视角关注社会的发展，引导考生从现实生活的角度体会化学学科的社会与生活价值。 3．【答案】A 【解析】根据反应物总键能－生成物总键能，设断裂1mol 吸收能量a kJ， 则，解出，A正确。 命题意图：引导考生关注书本基础知识，培养考生证据推理与模型认知等化学学科核心素养。 4．【答案】B 【解析】反应前后容器中气体质量保持不变，容积不变，故气体密度保持不变，不能作为达到平衡状态的标志，A错误； 虽然是一个分子数不变的反应，但是温度也会影响压强，故压强也是一个变量，一旦不变，就是平衡状态，B正确； 气体质量不变，气体物质的量保持不变，故气体平均相对分子质量保持不变，C错误； 体现不出正反应与逆反应，D错误。 命题意图：引导考生透过现象分析平衡状态的本质，培养考生变化观念与平衡思想等化学学科核心素养，培养模型认知核心素养。 5．【答案】B 【解析】溶于水之后存在平衡：，开启饮料瓶盖之后，瓶中的压强减小，逸出，能用勒夏特列原理解释，A正确； 催化剂只能改变反应速率，不会引起平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，B错误； 新制的氯水中存在一种平衡：，加入的碳酸氢钠固体能与HCl反应，故氯水颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，C正确； 难溶物在水中存在溶解平衡：，饱和溶液中抑制溶解，能用勒夏特列原理解释，D正确。 命题意图：深入考查勒夏特列原理含义，原理的运用范围与条件，引导考生深入化学基本概念的本质理解。 6．【答案】C 【解析】溶液稀释时，pH的变化是存在极限的。如：室温下，pH＝a＝6的盐酸（强酸）溶液稀释100倍时，pH也小于8（为碱性）；故此处实验不能说明HCOOH为弱酸。 命题意图：引导考生深入化学基本概念的本质理解。注重基础，灵活运用理论知识，培养宏观辨识与微观探析化学学科核心素养。 7．【答案】C 【解析】关系式：，明显违反溶液显电中性的原则，A错误； 根据原子守恒可知：，B错误； 溶液与溶液等体积混合，得到的是溶液， 电荷守恒等式：； 原子守恒等式：，两式联立推知C正确； 常温下，， 的HCN溶液与 NaOH溶液等体积混合，得到等浓度HCN与NaCN混合溶液， 由前述分析可知，此溶液显碱性，即：， 原子守恒等式， 两者结合推知：，D错误。 命题意图：引导考生深入化学基本概念的本质理解。注重基础，灵活运用理论知识，培养宏观辨识与微观探析化学学科核心素养。 8．【答案】D 【解析】B原子失去的是2p轨道上的电子，Be原子失去的是2s轨道上的电子，2p轨道能量比2s轨道能量高，容易失去，故第一电离能：Li＜B＜Be＜C，D错误。 命题意图：引导考生重视教材，加强对基础知识精准记忆，培养证据推理与模型认知化学学科核心素养。 9．【答案】D 【解析】量取盐酸仰视读数时，量取的盐酸的体积偏多，放出的热量偏多，焓变值就越小，A能作为解释的依据； 硫酸与稀氢氧化钡反应产生硫酸钡沉淀，产生沉淀会释放热量，焓变值就越小，B能作为解释的依据； 氢氧化钠固体溶于水是一个放热过程，C能作为解释的依据； 为了确保准确度，碱溶液浓度稍微大一点才行，D不能作为解释的依据。 命题意图：引导考生重视教材实验，加强对基础知识精准记忆，深入理解中和热误差的分析模式，培养证据推理与模型认知化学学科核心素养。 10．【答案】B 【解析】向溶液滴加醋酸溶液，混合溶液中存在电荷守恒：，达到中性时，推知， 即，A不符合题意； 盐水解出的氢离子或氢氧根离子全部来自于水电离，1L pH＝10的溶液中，，水电离出， 即电离出的个数为，B符合题意； 相同温度下，pH＝3的溶液与0.1L pH＝3的稀盐酸中，氢离子浓度均为，两者混合，不是对pH＝3的溶液中氢离子的稀释，C不符合题意； ，两溶液按照体积比1∶1混合， 建立电中性：， 物料守恒等式：， 两式联立，消去可得：，D不符合题意。 命题意图：引导考生重视溶液中三大守恒定律，并加以灵活运用。培养证据推理与模型认知化学学科核心素养。 11．【答案】D 【解析】分析可知，a为原电池的负极，b为原电池的正极；c为电解池的阴极，d为电解池的阳极。燃料电池为碱性介质，产物中不会有氢离子生成，A错误； 把铁改为铜电极，电解池可以正常发生反应，但是缺少亚铁离子，无法将转化成，B错误； 阳极区反应：，pH增大，C错误； 依据得失电子与元素守恒，生成了与，电离程度比水解程度小，D正确。 命题意图：引导考生用化学理论知识解决实际生产生活中的问题，培养分析和解决化学问题的关键能力，培养科学态度与社会责任化学学科核心素养。 12．【答案】C 【解析】由图可知，是二元弱酸，不能发生电离，溶液不存在，A错误； ，， ， 溶液显酸性，用甲基橙做指示剂，B错误； ，C正确； 由上述可知，以电离为主，只能水解，且， 等浓度等体积的、混合溶液中，达到平衡时存在：，结合分析图像可知，溶液的pH大于4.2，D错误。 命题意图：培养分析和解决化学问题的关键能力，培养科学态度与社会责任化学学科核心素养。 13．【答案】D 【解析】对于气体分子数增加的反应，增大压强，反应物转化率越低，A不符合题意； 恒压条件，通入稀有气体，导致容器的容积变大，与方程式有关的分压降低，相当于降低压强，平衡正向移动，B不符合题意； 依据，结合，变形得到，气体的平均摩尔质量是一个随机变量，故气体的密度也是一个变量，一旦不变，反应就达到了平衡状态，C不符合题意； 平衡时容积为1L，的平衡转化率是50％，平衡时， 根据物质反应的变化关系可知，平衡时，， 该温度下的反应平衡常数，气体总量是5mol； 再通入与，容积瞬间为2L， ，，， 浓度商，平衡正向移动，D符合题意。 命题意图：考查考生的读图识图能力，培养接受吸收、整合化学信息的关键能力，考查考生理论知识综合运用能力，培养变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知等化学学科核心素养。 14．【答案】C 【解析】20.00mL 的和KCl溶液与溶液恰好完全反应时，需要的溶液体积V分别为40.00mL和20.00mL，此时pM发生突变， 故曲线Y表示与的变化关系，A正确； 溶液体积V为20.00mL时，KCl溶液与溶液恰好完全反应，则， 由图可知，pM＝5，即，该温度下，，B正确； b点时，溶液与溶液恰好完全反应，相同实验条件下，若改为溶液，则需要溶液，则曲线Y中b点将水平向右移动，故C错误； 该温度下，；取b点计算可知：；浓度均为的KCl和溶液产生沉淀所需的分别为、，，故先形成AgCl沉淀，D正确。 命题意图：考查考生的读图识图能力，培养接受吸收、整合化学信息的关键能力，考查考生理论知识综合运用能力，培养变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知等化学学科核心素养。 15．（14分） （1）蒸馏烧瓶（2分） （70％）（2分） 说明：写（浓硫酸）、不标气体符号也给2分 （2）adebcdef（2分） （3）防止浓硝酸分解与硝酸挥发，升高反应物的利用率（2分） 说明：任写一点都给2分 （4）①84.67％（2分）（未写“％”不给分） ②偏小（2分） 偏小（2分） 【解析】（4）①根据反应，与反应的为，与的为0.002mol，推知与反应的， 根据反应方程式：， 可知与反应的为0.0100mol， ， ％＝84.67％ ②若盛放草酸氢钠标准溶液的滴定管没有进行润洗，草酸氢钠标准溶液浓度降低，滴定时消耗此溶液的体积偏多，计算出此溶液消耗的高锰酸钾偏多，与反应的高锰酸钾减少，故算出的量偏少，故含量偏低；将溶液加热至60～70℃的目的使中间产生的硝酸分解，因为硝酸的强氧化性，能消耗部分草酸氢钠标准溶液，余下分析同上。 命题意图：引导考生重视化学计算，培养学生培养接受吸收、整合化学信息的关键能力，分析和解决化学问题的关键能力、化学实验与探究的关键能力，培养证据推理与模型认知等化学学科核心素养。 16．（14分） （1）第四周期第Ⅷ族（2分） （2）9（2分） （3）（2分） （4）（2分） 说明：写，也给2分 （5）（2分） 说明：不打沉淀符号也给2分 （6）（2分） 说明：未写浓度符号c不给分 （7）（2分） 【解析】（1）元素依次为H、O、Al、S、K、Fe。 （2）原子核外电子占有几个轨道，就存在几种空间运动状态的电子。 （3）注意电子排布式与电子排布图的区别。 （4）核外电子排布相同的简单离子，序小径大；一般来说，电子层数多的简单离子半径大一些； （5）具有强化性，具有强还原性。 （6）KHS溶液显碱性，表明水解程度大于电离程度，故硫离子浓度小于氢氧根离子浓度，而氢离子还有水电离，故氢离子浓度大于硫离子浓度。 （7）铁做阳极材料，结合考虑是碱性介质，得出电极反应式。 命题意图：培养学生培养接受吸收、整合化学信息的关键能力，培养结构决定性质的化学核心思维，培养证据推理与模型认知等化学学科核心素养。 17．（16分） （1）（2分） （2）粉碎铜矿石（合理即可）（2分） （3）CuO（、等，合理即可）（2分） 3≤pH＜4.5（2分） 说明：写成数学中的区间形式不给分 （4）（2分） （2分） （5）防止被氧化（2分） （2分） 说明：没有标沉淀与气体符号的都给2分 【解析】据题意，铜矿石“焙烧”时，生成CuO与，“酸浸”后，除去滤渣等杂质，所得滤液主要成分为硫酸铜和硫酸铁；再用氧化铜（氢氧化铜、碳酸铜等均可）调节pH，除去铁元素，得到净化后的硫酸铜溶液。 （3）根据； ，pOH≤11，pH≥3； “除铁”时既要除去铁离子，还应不沉淀铜离子，已知：； 根据； ，pOH＞9.5，pH＜4.5。 （4）反应Ⅰ所得溶液的pH约为4，则， 代入的表达式中可得； 反应Ⅰ所得溶液的pH约为4，说明所得溶液显酸性， 根据的电离平衡常数，，可知产物为， 所以反应的离子方程式为。 （5）将所得溶液调节pH＝11，使转为，具有还原性，易被氧化，所以低温真空蒸发的目的是防止被氧化；最后与硫酸铜反应得到。 和反应的离子方程式是， 反应过程中酸性越来越强，结合流程图可知，使转化成气体逸出， 总反应方程式是。 命题意图：培养学生培养接受吸收、整合化学信息的能力，分析和解决学问题的能力，培养考生变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知等化学学科核心素养。 18．（14分） （1）（2分） 说明：写出了单位不给分 （2）适当升温（或适当减小压强）（2分） 说明：答出一点给2分，写错不给分 （3）0.838（2分） （4）①0.01（2分） 40％（2分） （2分，写保留两位小数的结果也给2分） ②不变（2分） 【解析】（1）根据盖斯定律可知：主反应＝ⅰ＋ⅱ－ⅲ， 。 （2）主反应为气体体积增大的吸热反应，适当升温或适当减小压强都有利于反应平衡正向移动，提高的平衡转化率。 （3）由图可知：使用Pt—Ni合金时，该反应的活化能远低于Sn—Ni合金；最大能垒。 （4）平衡时，容器内CO的浓度为，容器容积为2L，则平衡时起始时； 列出“三段式”可知平衡时， ； 反应ⅱ为气体体积不变的反应，则平衡时总压仍为1MPa； 平衡时各物质分压为，； ①；％＝40％； 则。 ②在该条件下，若再通入和，相当于加压，反应ⅱ平衡不移动，的平衡转化率将“不变”。 命题意图：引导学生培养接受吸收、整合化学信息的能力，培养考生灵活运用化学理论知识的能力，培养考生变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知等化学学科核心素养。 学科网（北京）股份有限公司 $$