精品解析：海南省文昌中学2024-2025学年高二上学期11月段考 化学试题

2024—2025学年度第一学期 高二年级化学科段考试题 (考试时间：90 分钟 满分：100 分) 可能用到的相对原子质量：C—12 O—16 Na—23 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题(本题包括 8 小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题 2 分，共16 分) 1. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”。下列关于文中“碱”的叙述错误的是 A. 该碱的主要成分是Na2CO3 B. 常温下，它的水溶液pH大于7 C. 用该碱做焰色实验，火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃片) D. 它能使甲基橙溶液变黄色 【答案】A 【解析】 【详解】A．已知草木灰的主要成分是K2CO3，即该碱的主要成分是K2CO3，A错误； B．碳酸钾为强碱弱酸盐，发生水解，导致溶液显碱性，即常温下，pH＞7，B正确； C．已知草木灰的主要成分是K2CO3，故用该碱做焰色实验，火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃片)，C正确； D．由B项分析可知，K2CO3溶液显碱性，故它能使甲基橙溶液变黄色，D正确； 故答案为：A。 2. 北溪1号和2号被炸毁，导致管道中金属材料被腐蚀。下列有关说法正确的是 A. 钢铁在海水中主要发生析氢腐蚀 B. 钢铁在海水中构成原电池，负极反应为Fe-3e=Fe3+ C. 修复管道时在管道表面涂一层隔水的保护层 D. 为防止管道被腐蚀，可以在钢铁表面镶嵌铜铆钉 【答案】C 【解析】 【详解】A．海水为中性，钢铁在海水中主要发生吸氧腐蚀，A错误； B．铁失去电子生成亚铁离子，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，B错误； C．修复管道时在管道表面涂一层隔水的保护层可以减缓材料的腐蚀，C正确； D．形成原电池时，铜不如铁活泼，导致铁做负极加速铁的腐蚀，D错误； 故选C。 3. 下列实验操作正确的是 A．过滤 B．配制一定物质的量浓度的溶液 C．收集氨气 D．蒸发结晶NaCl A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．过滤时，漏斗下端要紧贴烧杯内壁，A错误； B．配制一定物质的量浓度的溶液转移时要用玻璃棒引流，B错误； C．氨气密度小于空气，用向下排空气法收集氨气，且收集试管口塞一团棉花，C正确； D．蒸发结晶NaCl溶液应该使用蒸发皿，D错误； 故选C。 4. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是 A. SO2被氧化成SO3 ，往往需要使用催化剂 B. 实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气 C. H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深 D. 工业合成氨选择反应温度为500℃ 【答案】B 【解析】 【分析】勒夏特列原理是如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。平衡移动原理适用的对象应存在可逆过程，如与可逆过程无关，则不能用平衡移动原理解释。 【详解】A．催化剂只影响反应速率不影响平衡移动，所以不能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．氯气能够溶于水，存在Cl2+H2O⇌HClO+H++Cl-，食盐水中含有大量氯离子，抑制平衡正向移动，降低氯气在食盐水中的溶解度，可以用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．该反应前后气体物质的量之和不变，所以压强不影响平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．合成氨的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，但500℃左右的温度合成氨反应更快，不能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选B。 5. 下列原子的电子排布式能表示基态原子的电子排布式的是 A. [Ne]3s13p3 B. [Ar]3d64s1 C. [Ar]3d64s2 D. [Ar]3d5 【答案】C 【解析】 【详解】A．先排满3s轨道，再排3p轨道，该原子基态电子排布式为[Ne]3s23p2，A不符合题意； B．先排满4s轨道，再排3d轨道，该原子基态电子排布式为[Ar]3d54s2，B不符合题意； C．先排满4s轨道，再排3d轨道，该原子基态电子排布式为[Ar]3d64s2，C符合题意； D．先排满4s轨道，再排3d轨道，该原子基态电子排布式为[Ar]3d34s2，D不符合题意； 故选C。 6. 室温时，下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 A. HCO、K＋、OH-、Na＋ B. NO、H＋、Na＋、SO C. H＋、Fe2＋、Cl-、NO D. Ba2＋、CO、Cl-、K＋ 【答案】B 【解析】 【详解】A．与OH-反应生成碳酸根离子和水，不能大量共存，A不符合题意； B．、H＋、Na＋、互相不反应，能大量共存，B符合题意； C．H＋、Fe2＋、发生氧化还原反应，不能大量共存，C不符合题意； D．Ba2＋与反应生成碳酸钡沉淀，不能大量共存，D不符合题意； 故选B。 7. 肼(N2H4)空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解液是20%～30%的KOH溶液。关于该电池，下列说法正确的是 A. b电极附近pH值减小 B. 正极的电极反应式是：O2＋4H＋＋4e-=2H2O C. 离子交换膜的类型为阳离子交换膜 D. 用该电池电解食盐水，每消耗1 mol N2H4，理论生成2 molH2 【答案】D 【解析】 【分析】肼(N2H4)空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解液是20%～30%的KOH溶液，则燃料反应的电极a为负极，电极反应式为；通入空气的电极b为正极，空气中的在电极b得到电子，电极反应式为，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，电极b附近产生大量的，溶液碱性增强，增大，A错误； B．电解液是20%～30%的KOH溶液，根据分析，正极电极反应式为，B错误； C．根据原电池装置图和分析，负极要消耗，正极产生，则会从正极向负极移动，所以离子交换膜的类型应该为阴离子交换膜，C错误； D．电解食盐水时，阴极电极反应式为：，根据分析，每消耗转移电子，则理论生成，D正确； 故答案为：D。 8. 已知pK=-lgK，室温下HNO2、CH3COOH、HCN、HClO的电离常数pKa依次为3.4、4.8、9.3、7.6。相同温度下，0.1 mol·L1下列溶液pH最小的是 A. NaNO2溶液 B. CH3COONa溶液 C. NaCN溶液 D. NaClO溶液 【答案】A 【解析】 【详解】HNO2、CH3COOH、HCN、HClO的电离常数Ka依次为10-3.4、10-4.8、10-9.3、10-7.6，Ka越大，弱酸的酸性越强，故酸性：HNO2>CH3COOH>HClO >HCN，酸性越强，对应盐溶液的水解程度越小，相同温度下，相同浓度时，盐溶液的碱性越弱，pH越小；故相同温度下，0.1 mol·L-1溶液pH最小的是NaNO2溶液，故选A。 二、不定项选择题(本题包括6小题，每小题有1-2个选项符合题意。每小题4分，共24分。若该小题有两个正确选项，只选一个且正确得2分。多选错选不得分。) 9. 已知： ，不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中不正确的是 A. 反应的 B. 过程b使用了催化剂 C. 使用催化剂可以提高的平衡转化率 D. 过程b发生两步反应，第一步为吸热反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图中信息可知，该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应，反应的ΔH＜0，A正确； B．使用催化剂可以降低反应的活化能，由图中信息可知，过程b的活化能比过程a的活化能低，因此可以判断过程b使用了催化剂，B正确； C．催化剂可以同等程度地加快正反应速率和逆反应速率，不影响平衡移动，使用催化剂不能提高SO2的平衡转化率，C错误； D．由图中信息可知，过程b发生两步反应，第一步生成中间产物，中间产物的总能量高于反应物的总能量，因此第一步为吸热反应，D正确； 答案选C。 10. 常温下，某溶液中由水电离的 c(H＋)= 1 × 10-5 mol·L-1 ，该溶液可能是 A. 二氧化硫水溶液 B. 氯化铵水溶液 C. 醋酸钠水溶液 D. 氢氧化钠水溶液 【答案】BC 【解析】 【分析】常温下，水的离子积常数为Kw=10-14，纯水中水电离的c(H＋)= 1 × 10-7mol·L-1< c(H＋)= 1 × 10-5 mol·L-1 ，故该水溶液中的溶质促进了水的电离。 【详解】A．二氧化硫溶于水得亚硫酸的溶液，抑制水的电离，A不符合题意； B．氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解促进水的电离，B符合题意； C．醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子水解促进水的电离，C符合题意； D．氢氧化钠是强碱，抑制水的电离，D不符合题意； 故选BC。 11. X、Y、Z三种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，Y基态原子s能级和p能级的电子数相等，下列说法正确的是 A. 在三种元素形成的气态氢化物中，Y的气态氢化物最稳定 B. Z元素的氧化物对应的水化物一定是一种强酸 C. X基态原子核外电子排布图为： D. Y基态原子价层电子排布式为：2s22p4 【答案】AD 【解析】 【分析】结合图示，X、Y应该是第二周期元素，Y基态原子s能级和p能级的电子数相等，则Y的核外电子排布式为1s22s22p4，所以Y是O元素，X为N元素，Z为S元素。 【详解】A．这三种气态氢化物分别是NH3、H2O、H2S，O的非金属性最强，则H2O最稳定，A正确； B．Z是S元素，其最高价氧化物对应的水化物H2SO4是强酸，B错误； C．X为N元素，其基态原子核外电子排布图为，电子要优先单独占据一个空轨道， C错误； D．Y是O元素，Y的核外电子排布式为1s22s22p4，故基态原子价层电子排布式为2s22p4，D正确； 故选AD。 12. 25℃时，下列各溶液中有关粒子的物质的量浓度关系正确的是 A. Na2CO3溶液中：2c(Na＋) =c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3) B. pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合：c(Na＋)＋c(H＋) =c(OH-)＋c(CH3COO-) C. MgSO4溶液中离子浓度大小关系：c(Mg2＋)>c(SO )>c(H＋)>c(OH- ) D. pH相同的CH3COONa溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液：c(CH3COONa)>c(NaOH )>c(Na2CO3) 【答案】B 【解析】 【详解】A．Na2CO3溶液中，Na与C的个数比为2:1，根据物料守恒，则c(Na＋) =2c()＋2c()＋2c(H2CO3)，A错误； B．醋酸为弱电解质，pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，生成醋酸钠，醋酸有剩余，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋) =c(OH-)＋c(CH3COO-)，B正确； C．MgSO4溶液中Mg2+部分水解使溶液呈酸性，其离子浓度大小关系：c( ) >c(Mg2＋) > c(H＋)>c(OH- )，C错误； D．CH3COONa、Na2CO3都是强碱弱酸盐，酸越弱其盐水解程度越大，故pH相等时，c(Na2CO3)< c(CH3COONa)，NaOH属于强碱，完全电离，故pH相等时，强碱浓度最低，综合看pH相等时，c(NaOH)<c(Na2CO3)< c(CH3COONa)，D错误； 本题选B。 13. 在一密闭容器中有如下反应：aX(g)＋bY(g)nW(g) ΔH，某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如下曲线图： 其中，ω(W)表示W在反应混合物中的百分含量，t表示反应时间。α(X)表示X的平稳转化率，T表示温度。当其它条件不变时，下列分析正确的是 A. 图 Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2>P1，a＋b>n B. 图II可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，且1使用的催化剂效果好 C. 图III可能是不同温度对反应的影响，且T1>T2，ΔH＜0 D. 由图Ⅳ可知，ΔH>0 【答案】B 【解析】 【详解】A．P2压强下先达到平衡状态，反应速率快，故P2>P1，加压ω(W)减小，平衡逆向移动，故a＋b<n，A错误； B．催化剂不影响反应限度，故图II可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，1使用的催化剂先达到平衡状态，故1使用的催化剂效果好，B正确； C．T1温度下先达到平衡状态，反应速率快，故T1>T2，升温ω(W)增大，平衡正向移动，则该反应是吸热反应，故ΔH>0，C错误； D．升高温度，X的转化率减小，平衡逆向移动，则该反应是放热反应，故ΔH＜0，D错误； 故选B。 14. 某温度时，卤化银(AgX，X=Cl、Br、I)的3条溶解平衡曲线如图所示，AgCl、AgBr、AgI的Ksp依次减小。已知p(Ag) = -lg c (Ag＋) ，p (X) = -lg c (X-)，利用p(X)、p(Ag)的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中的c (Ag＋) 和c (X-)的相互关系。下列说法正确的是 A. E线是AgCl的溶解平衡曲线 B. 坐标点p形成的溶液中AgCl 已经达到过饱和状态 C. n点表示由过量的KI与AgNO3反应产生AgI沉淀 D. m点可能是在水中加入AgBr形成的饱和溶液 【答案】AD 【解析】 【分析】已知p(Ag) = -lg c (Ag＋) ，p (X) = -lg c (X-)，Ag＋、Cl－浓度越大，浓度的负对数得到的数值越小，依据图像分析可知，溶解度：AgCl＞AgBr＞AgI，溶液中的离子浓度也是AgCl＞AgBr＞AgI，所以E线表示的是AgCl，F线表示的是AgBr，G线表示的是AgI，据此作答。 【详解】A．由分析可知，E线是AgCl的溶解平衡曲线，故A正确； B．坐标点p不在曲线E上，在曲线E之上，Qc<Ksp(AgCl)，形成的溶液是AgCl的不饱和溶液，故B错误； C．n点在曲线上，即处于沉淀溶解平衡状态，不存在净生成沉淀或有部分沉淀溶解的问题，表示的是AgI沉淀的沉淀溶解平衡状态，故C错误； D．m点是沉淀溶解平衡线上的一点，说明是沉淀溶解平衡状态下的饱和溶液，故D正确； 答案选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 三、填空题(本题包括5小题，共60分) 15. 元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的基态原子最外层电子排布式为ns1；B元素的基态原子价电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且基态原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素基态原子的M能层的p能级中有3个未成对电子；E元素基态原子有5个未成对电子。 （1）C基态原子的电子排布图为_______。 （2）当n=2时，B的最简单气态氢化物的电子式为_______(用元素符号表示)，BC2的结构式为_______(用元素符号表示)。 （3）若A元素的原子最外层电子排布式为3s1，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，A、B、D四种元素的原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。 （4）E元素原子的价电子排布式是_______，在元素周期表中的位置是_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. O＝C＝O （3）Na>Si>P （4） ①. 3d54s2 ②. 第四周期ⅦB族 【解析】 【分析】A元素的基态原子最外层电子排布式为ns1，则A是ⅠA族元素，B元素的基态原子价电子排布式为ns2np2，则B是ⅣA族元素，C元素位于第二周期且基态原子中p能级与s能级电子总数相等，C是氧元素，D元素基态原子的M能层的p能级中有3个未成对电子，D是磷元素，E元素基态原子有5个未成对电子，E价电子排布式为3d54s2，E是锰元素，据此分析解题。 【小问1详解】 据分析，C是氧，原子序数是8，基态原子的电子排布图为； 【小问2详解】 当n=2时，B元素的基态原子价电子排布式为2s22p2，B是碳元素，最简单气态氢化物是CH4，其电子式为； BC2是CO2，其结构式为O＝C＝O； 【小问3详解】 若A元素的原子最外层电子排布式为3s1，则A是钠元素，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，则B是硅元素，电子层数相同，核电荷数越多，原子半径越小，故A、B、D四种元素的原子半径由大到小的顺序是Na>Si>P； 【小问4详解】 E是锰元素，价电子排布式为3d54s2，在元素周期表中的位置是第四周期ⅦB族。 16. NiCl2是化工合成中最重要的镍源，在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Ni(OH)2 开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.7 7.1 沉淀完全的pH 3.3 9.7 4.7 9.2 （1）为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有_______(写一条即可)。 （2）加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为_______。 （3）“调pH”时，控制溶液pH的范围为_______。 （4）Na2CO3俗名纯碱，其水溶液显碱性的原因是_______(用离子方程式表示)。“沉镍”过程中，若滤液A中c(Ni2＋)=1.0mol/L，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全[即溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10-5]，则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_______g。(已知Ksp(NiCO3)=6.5×10-6，忽略溶液体积的变化)。 【答案】（1）将镍废料磨成粉末(或搅拌，或适当升高温度，或提高酸的浓度) （2）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O （3）4.7≤pH<7.1或［4.7，7.1) （4） ①. CO＋H2O HCO＋OH－ ②. 17.5(或17.49) 【解析】 【分析】金属镍废料(含Fe、Al等杂质)，加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+，加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+，加入Na2CO3溶液调节溶液的pH值使Fe3+、Al3+全部沉淀，但不沉淀Ni2+，滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液主要含有Ni2+，加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+，将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液，将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl26H2O。 【小问1详解】 为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度，都可以提高镍元素的浸出率； 【小问2详解】 加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，发生主要反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O； 【小问3详解】 “调pH”的目的是沉淀Fe3+、Al3+，但不沉淀Ni2+，根据表格数据可知，应该控制溶液pH的范围为4.7≤pH＜7.1或[4.7，7.1）； 【小问4详解】 Na2CO3俗名纯碱，其水溶液显碱性的原因是碳酸根水解生成氢氧根和碳酸氢根，离子方程式表示为CO＋H2OHCO＋OH－；滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L，100mL该滤液中含有n(Ni2+)=0.1mol，则生成NiCO3需要为0.1mol，Ni2+刚好沉淀完全时，溶液中c()==0.65mol/L，此时溶液中为0.065mol，故至少需要Na2CO3固体0.1mol+0.065mol=0.165mol，其质量m(Na2CO3)=0.165mol×106g/mol=17.49g≈17.5g。 17. 我国科学家最近设计流式电解槽，直接将CO2送至电极表面，电还原CO2制备有机物如甲烷、乙烯、甲酸、乙酸、乙醇等。装置如图所示。 回答下列问题： （1）X极名称是_______极，发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。 （2）电解槽工作时，氢离子由_______极区向_______极区迁移(填“X”或“Y”)。 （3）若M为CH4，则Y极反应式为_______。 （4）若Y极上生成1mol CH3CH2OH，则理论上电路转移_______mol电子。 【答案】（1） ①. 阳 ②. 氧化 （2） ①. X ②. Y （3）CO2＋8H＋8e＝CH4＋2H2O （4）12 【解析】 【分析】从图中可知，水在X电极上失电子生成氧气，则X电极为阳极与电源正极相连，同时阳极水失电子生成的氢离子通过质子交换膜进入Y电极参与阴极的反应。二氧化碳在Y电极上得电子生成甲烷、乙烯等有机物，Y电极为阴极，与电源的负极相连。 【小问1详解】 根据分析可知，X电极为阳极，阳极上水失电子被氧化发生氧化反应。 【小问2详解】 根据分析可知，电解槽工作时，氢离子由X极区向Y极区迁移。 【小问3详解】 若M为CH4，1个CO2转化为CH4得到8个电子，同时结合阳极迁移过来的氢离子生成甲烷和水，电极反应式为CO2＋8H＋8e＝CH4＋2H2O。 【小问4详解】 若Y极上生成1molCH3CH2OH，乙醇中C化合价为-2价，根据碳守恒，生成1mol乙醇需要2molCO2，则转移电子数为12mol。 18. 以CO2为原料可制备绿色能源甲醇，从而实现“碳达峰”“碳中和”的承诺。CO2制备CH3OH的反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ∆H1= -49.5 kJ/mol。 回答下列问题： （1）CH3OH(l)的燃烧热∆H= -726.8 kJ·mol-1，则CH3OH(l)完全燃烧生成5.6 L(标准状况)CO2和一定量液态水时放出的热量为_______kJ。 （2）下列能说明该反应一定达到平衡状态的是_______(填标号)。 A. v正(CO2)=3v逆(H2) B. 平衡常数不再发生变化 C. 恒温恒容，混合气体的密度不再发生变化 D. 混合气体中H2O(g) 的百分含量保持不变 （3）在恒容密闭容器中充入一定量CO2(g)、H2(g)的混合物，只发生上述反应，相同时间内测得容器中CH3OH(g) 的浓度与反应温度(T)变化的关系如图1所示。 ①该条件下，制备甲醇选取的最佳温度约为_______K。 ②随着温度的升高，该密闭容器中甲醇浓度先增大后减小的原因是_______。 （4）以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(g)，除发生上述反应外，还发生反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ∆H2。两个反应的平衡常数的对数(lgK)随温度倒数()变化的关系如图2所示。 ①图2中，表示反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ∆H1= -49.5 kJ·mol-1的是直线_______(填“甲”或“乙”)。 ②计算1250K时，反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 的平衡常数_______。 ③判断反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的∆H_______0(填 >、< 或 =)，因为_______。 【答案】（1）181.7 （2）D （3） ①. 500 ②. 500K前反应未达到平衡，升高温度，反应一直正向进行；至500K左右反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动 （4） ①. 甲 ②. 1 ③. < ④. 根据分析，∆H2＞0，由盖斯定律得∆H＝∆H1－∆H2＜0，即反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)为放热反应 【解析】 【小问1详解】 生成5.6 L(标准状况)CO2（0.25mol）需要消耗0.25mol CH3OH(l)，所放出的热量=； 【小问2详解】 A．化学反应速率之比等于对应物质的系数之比，则3v正(CO2)= v逆(H2)时达到平衡状态，A错误； B．平衡常数不再发生变化，说明温度不再变化，题中未说明是否在恒温下进行，不能通过温度判断是否达到平衡状态，B错误； C．恒温恒容，混合气体的总质量不变，总体积不变，密度一直不变，不能判断达到平衡状态，C错误； D．混合气体中H2O(g) 的百分含量保持不变说明达到平衡状态，D正确； 故选D； 【小问3详解】 ①由图可知，500K时甲醇的浓度最高，故该条件下，制备甲醇选取的最佳温度约为500K； ②该反应为放热反应，达到平衡后升高温度平衡逆向移动，甲醇的浓度降低；故随着温度的升高，该密闭容器中甲醇浓度先增大后减小的原因是500K前反应未达到平衡，升高温度，反应一直正向进行；至500K左右反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动； 【小问4详解】 ①反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) (1)为放热反应，温度升高，减小，K减小，lgK减小，故表示该反应的直线是甲； ②由图可知，1250K时，横坐标为0.8，lgK=0，1； ③根据①分析，乙表示反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ∆H2 (2)，随温度升高，K增大，∆H2>0，目标反应=(1)-(2)，故∆H＝∆H1－∆H2＜0，原因是：根据分析，∆H2＞0，由盖斯定律得∆H＝∆H1－∆H2＜0，即反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)为放热反应。 19. (三氯化六氨合钴)是合成其他含钴配合物的重要原料，实验室中可由金属钴及其他原料制备。 (一)的制备 易潮解，Co3＋的氧化性强于，可用金属钴与氯气反应制备。实验中利用如图装置(连接用橡胶管省略)进行制备。 （1）仪器a的名称为_______。 （2）用图中的装置组合制备，连接顺序为_______。装置B的作用是_______。 （3）装置A中发生反应的离子方程式为_______。 (二)的制备 已知：在时恰好完全沉淀为 步骤如下： Ⅰ． 在100 mL锥形瓶内加入4.5 g研细的，和5 mL水，加热溶解后加入0.3 g活性炭作催化剂。 Ⅱ． 冷却后，加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液。 Ⅲ． 在60℃下反应一段时间后，经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，得到晶体。 （4）在加入浓氨水前，需在步骤Ⅰ中加入，请结合平衡移动原理解释原因_______。 （5）步骤Ⅱ中在加入溶液时，控制温度在10℃以下并缓慢加入的目的是_______、_______。 （6）制备的总反应的化学方程式为_______。 【答案】（1）分液漏斗 （2） ①. A→D→C→E→B ②. 防止多余的污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装置E，使潮解 （3） （4）溶于水电离出，使的电离平衡逆向移动，防止加入氨水时溶液中过大，生成沉淀 （5） ①. 控制反应速率 ②. 防止温度过高使和分解 （6） 【解析】 【分析】装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，生成的氯气中含有HCl，先通过饱和食盐水除去氯气中的HCl，随后将氯气通过浓硫酸干燥，干燥后的氯气进入E中与钴加热条件下反应生成CoCl2，最后的碱石灰用于吸收多余的氯气，同时从题干可知CoCl2易潮解，则碱石灰还有一个作用为吸收外界空气中的水蒸气，防止水蒸气进入E中。 【小问1详解】 仪器a的名称为分液漏斗。 【小问2详解】 根据分析可知，装置的连接顺序为A→D→C→E→B。装置B的作用为防止多余的污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装置E，使潮解。 【小问3详解】 装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气、Mn2+和水，离子方程式为。 【小问4详解】 根据题干可知，Co2+在pH=9.4时恰好完全沉淀为Co(OH)2，步骤I加入NH4Cl，NH4Cl电离出铵根离子，使一水合氨的电离平衡逆向移动，防止加入氨水时溶液中氢氧根离子浓度过大，导致生成Co(OH)2沉淀。 【小问5详解】 过氧化氢和一水合氨受热易分解，因此需要控制温度在10℃以下，同时缓慢加入过氧化氢是为了控制反应速率，防止反应速率过快。 【小问6详解】 CoCl2溶液中加入NH4Cl、再加入浓氨水混合均匀，加入H2O2将Co2+氧化为Co3+，最终生成，该反应需要使用活性炭作催化剂，因此该反应的化学方程式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第一学期 高二年级化学科段考试题 (考试时间：90 分钟 满分：100 分) 可能用到的相对原子质量：C—12 O—16 Na—23 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题(本题包括 8 小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题 2 分，共16 分) 1. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”。下列关于文中“碱”的叙述错误的是 A. 该碱的主要成分是Na2CO3 B. 常温下，它的水溶液pH大于7 C. 用该碱做焰色实验，火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃片) D. 它能使甲基橙溶液变黄色 2. 北溪1号和2号被炸毁，导致管道中金属材料被腐蚀。下列有关说法正确的是 A. 钢铁在海水中主要发生析氢腐蚀 B. 钢铁在海水中构成原电池，负极反应为Fe-3e=Fe3+ C. 修复管道时在管道表面涂一层隔水的保护层 D. 为防止管道被腐蚀，可以在钢铁表面镶嵌铜铆钉 3. 下列实验操作正确的是 A．过滤 B．配制一定物质的量浓度的溶液 C．收集氨气 D．蒸发结晶NaCl A. A B. B C. C D. D 4. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是 A. SO2被氧化成SO3 ，往往需要使用催化剂 B. 实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气 C. H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深 D. 工业合成氨选择反应温度为500℃ 5. 下列原子的电子排布式能表示基态原子的电子排布式的是 A. [Ne]3s13p3 B. [Ar]3d64s1 C. [Ar]3d64s2 D. [Ar]3d5 6. 室温时，下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 A. HCO、K＋、OH-、Na＋ B. NO、H＋、Na＋、SO C. H＋、Fe2＋、Cl-、NO D. Ba2＋、CO、Cl-、K＋ 7. 肼(N2H4)空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解液是20%～30%的KOH溶液。关于该电池，下列说法正确的是 A. b电极附近pH值减小 B. 正极的电极反应式是：O2＋4H＋＋4e-=2H2O C. 离子交换膜的类型为阳离子交换膜 D. 用该电池电解食盐水，每消耗1 mol N2H4，理论生成2 molH2 8. 已知pK=-lgK，室温下HNO2、CH3COOH、HCN、HClO的电离常数pKa依次为3.4、4.8、9.3、7.6。相同温度下，0.1 mol·L1下列溶液pH最小的是 A. NaNO2溶液 B. CH3COONa溶液 C. NaCN溶液 D. NaClO溶液 二、不定项选择题(本题包括6小题，每小题有1-2个选项符合题意。每小题4分，共24分。若该小题有两个正确选项，只选一个且正确得2分。多选错选不得分。) 9. 已知： ，不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中不正确的是 A. 反应的 B. 过程b使用了催化剂 C. 使用催化剂可以提高的平衡转化率 D. 过程b发生两步反应，第一步为吸热反应 10. 常温下，某溶液中由水电离的 c(H＋)= 1 × 10-5 mol·L-1 ，该溶液可能是 A. 二氧化硫水溶液 B. 氯化铵水溶液 C. 醋酸钠水溶液 D. 氢氧化钠水溶液 11. X、Y、Z三种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，Y基态原子s能级和p能级的电子数相等，下列说法正确的是 A. 在三种元素形成的气态氢化物中，Y的气态氢化物最稳定 B. Z元素的氧化物对应的水化物一定是一种强酸 C. X基态原子核外电子排布图为： D. Y基态原子价层电子排布式为：2s22p4 12. 25℃时，下列各溶液中有关粒子的物质的量浓度关系正确的是 A. Na2CO3溶液中：2c(Na＋) =c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3) B. pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合：c(Na＋)＋c(H＋) =c(OH-)＋c(CH3COO-) C. MgSO4溶液中离子浓度大小关系：c(Mg2＋)>c(SO )>c(H＋)>c(OH- ) D. pH相同的CH3COONa溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液：c(CH3COONa)>c(NaOH )>c(Na2CO3) 13. 在一密闭容器中有如下反应：aX(g)＋bY(g)nW(g) ΔH，某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如下曲线图： 其中，ω(W)表示W在反应混合物中的百分含量，t表示反应时间。α(X)表示X的平稳转化率，T表示温度。当其它条件不变时，下列分析正确的是 A. 图 Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2>P1，a＋b>n B. 图II可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，且1使用的催化剂效果好 C. 图III可能是不同温度对反应的影响，且T1>T2，ΔH＜0 D. 由图Ⅳ可知，ΔH>0 14. 某温度时，卤化银(AgX，X=Cl、Br、I)的3条溶解平衡曲线如图所示，AgCl、AgBr、AgI的Ksp依次减小。已知p(Ag) = -lg c (Ag＋) ，p (X) = -lg c (X-)，利用p(X)、p(Ag)的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中的c (Ag＋) 和c (X-)的相互关系。下列说法正确的是 A. E线是AgCl的溶解平衡曲线 B. 坐标点p形成的溶液中AgCl 已经达到过饱和状态 C. n点表示由过量的KI与AgNO3反应产生AgI沉淀 D. m点可能是在水中加入AgBr形成的饱和溶液 第Ⅱ卷 非选择题 三、填空题(本题包括5小题，共60分) 15. 元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的基态原子最外层电子排布式为ns1；B元素的基态原子价电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且基态原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素基态原子的M能层的p能级中有3个未成对电子；E元素基态原子有5个未成对电子。 （1）C基态原子的电子排布图为_______。 （2）当n=2时，B的最简单气态氢化物的电子式为_______(用元素符号表示)，BC2的结构式为_______(用元素符号表示)。 （3）若A元素的原子最外层电子排布式为3s1，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，A、B、D四种元素的原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。 （4）E元素原子的价电子排布式是_______，在元素周期表中的位置是_______。 16. NiCl2是化工合成中最重要的镍源，在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Ni(OH)2 开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.7 7.1 沉淀完全的pH 3.3 9.7 4.7 9.2 （1）为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有_______(写一条即可)。 （2）加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为_______。 （3）“调pH”时，控制溶液pH的范围为_______。 （4）Na2CO3俗名纯碱，其水溶液显碱性的原因是_______(用离子方程式表示)。“沉镍”过程中，若滤液A中c(Ni2＋)=1.0mol/L，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全[即溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10-5]，则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_______g。(已知Ksp(NiCO3)=6.5×10-6，忽略溶液体积的变化)。 17. 我国科学家最近设计流式电解槽，直接将CO2送至电极表面，电还原CO2制备有机物如甲烷、乙烯、甲酸、乙酸、乙醇等。装置如图所示。 回答下列问题： （1）X极名称是_______极，发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。 （2）电解槽工作时，氢离子由_______极区向_______极区迁移(填“X”或“Y”)。 （3）若M为CH4，则Y极反应式为_______。 （4）若Y极上生成1mol CH3CH2OH，则理论上电路转移_______mol电子。 18. 以CO2为原料可制备绿色能源甲醇，从而实现“碳达峰”“碳中和”的承诺。CO2制备CH3OH的反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ∆H1= -49.5 kJ/mol。 回答下列问题： （1）CH3OH(l)的燃烧热∆H= -726.8 kJ·mol-1，则CH3OH(l)完全燃烧生成5.6 L(标准状况)CO2和一定量液态水时放出的热量为_______kJ。 （2）下列能说明该反应一定达到平衡状态的是_______(填标号)。 A. v正(CO2)=3v逆(H2) B. 平衡常数不再发生变化 C. 恒温恒容，混合气体的密度不再发生变化 D. 混合气体中H2O(g) 的百分含量保持不变 （3）在恒容密闭容器中充入一定量CO2(g)、H2(g)的混合物，只发生上述反应，相同时间内测得容器中CH3OH(g) 的浓度与反应温度(T)变化的关系如图1所示。 ①该条件下，制备甲醇选取的最佳温度约为_______K。 ②随着温度的升高，该密闭容器中甲醇浓度先增大后减小的原因是_______。 （4）以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(g)，除发生上述反应外，还发生反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ∆H2。两个反应的平衡常数的对数(lgK)随温度倒数()变化的关系如图2所示。 ①图2中，表示反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ∆H1= -49.5 kJ·mol-1的是直线_______(填“甲”或“乙”)。 ②计算1250K时，反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 的平衡常数_______。 ③判断反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的∆H_______0(填 >、< 或 =)，因为_______。 19. (三氯化六氨合钴)是合成其他含钴配合物的重要原料，实验室中可由金属钴及其他原料制备。 (一)的制备 易潮解，Co3＋的氧化性强于，可用金属钴与氯气反应制备。实验中利用如图装置(连接用橡胶管省略)进行制备。 （1）仪器a的名称为_______。 （2）用图中的装置组合制备，连接顺序为_______。装置B的作用是_______。 （3）装置A中发生反应的离子方程式为_______。 (二)的制备 已知：在时恰好完全沉淀为 步骤如下： Ⅰ． 在100 mL锥形瓶内加入4.5 g研细的，和5 mL水，加热溶解后加入0.3 g活性炭作催化剂。 Ⅱ． 冷却后，加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液。 Ⅲ． 在60℃下反应一段时间后，经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，得到晶体。 （4）在加入浓氨水前，需在步骤Ⅰ中加入，请结合平衡移动原理解释原因_______。 （5）步骤Ⅱ中在加入溶液时，控制温度在10℃以下并缓慢加入的目的是_______、_______。 （6）制备的总反应的化学方程式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $