精品解析:湖北省荆州中学2024-2025学年高二上学期12月月考 化学试题
2025-02-09
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内容正文:
荆州中学2024-2025学年高二上学期12月月考
化学试题
全卷满分100分 考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列各能层中不包含p能级的是
A. K B. L C. M D. N
【答案】A
【解析】
【分析】各能层中含有能级数等于能层序数,据此分析答题。
【详解】A.K能层中含有能级,无能级,故A正确;
B.L能层中含有能级,故B错误;
C.M能层中含有能级,故C错误;
D.N能层含有能级,故D错误;
答案为A。
2. 已知,该反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是
A. 反应①为放热反应
B. 反应②是同种元素间发生的氧化还原反应
C. 反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,反应①是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,故A正确;
B.由图可知,反应②反应时,碘化氢中的碘元素化合价升高被氧化,一氯化碘中碘元素的化合价降低被还原,所以该反应是同种元素间发生的氧化还原反应,故B正确;
C.由图可知,反应①的活化能大于反应②,反应的活化能越大,反应速率越慢,则反应①比反应②的速率慢与活化能有关,故C错误;
D.由图可知,反应物总能量和生成物总能量差值为218kJ/mol,则反应的热化学方程式为,故D正确;
故选C。
3. 为了除去氯化镁酸性溶液中的离子,可在加热搅拌下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸。这种试剂是
A. 稀氨水 B. 氢氧化钠 C. 碳酸钠 D. 碳酸镁
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入稀氨水会引入杂质氯化铵,且不易控制用量,故不选A;
B.加入氢氧化钠,引入杂质氯化钠,且不易控制用量,故不选B;
C.加入碳酸钠,引入杂质氯化钠,且不易控制用量,故不选D;
D.碳酸镁不溶于水,碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳、水,加入碳酸镁调节pH,促使生成氢氧化铁沉淀,不会引入新杂质,故选D;
选D。
4. 下列说法中正确的是
A. 在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B. 常温下将1mL盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH为9
C. 在常温下,当水电离出的为时,此溶液的pH可能为1或13
D. 将pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别稀释至100mL,所得醋酸的pH略大
【答案】C
【解析】
【详解】A.在100℃时,纯水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol/L,所以pH约为6,但由于纯水中c(H+)=c(OH-),因此此时纯水仍为中性,而不是显酸性,故A错误;
B.常温下将1mL1×10-6 mol/L盐酸稀释1000mL,HCl电离产生的c(H+)=1×10-9 mol/L,此时溶液中水电离产生的H+不能忽略,溶液仍然显酸性,因此所得溶液的pH小于7、不可能为9,故B错误;
C.常温下,水电离出的c(H+)为1×10-13 mol/L<1×10-7 mol/L,水电离受到了抑制作用,可能是加入了酸,也可能是加入了碱,若加入酸,此溶液的pH为1;若加入碱,则该溶液的pH为13,故C正确;
D.HCl是强酸,完全电离,将pH=2的盐酸,c(H+)=10-2 mol/L,将1 mL稀释至100 mL,此时溶液中c(H+)=10-4 mol/L,溶液pH=4;醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡,主要以电解质分子存在,pH=2时,c(CH3COOH)>c(H+)=10-4 mol/L,当将该溶液1 mL稀释至100 mL,假设醋酸电离平衡不移动,此时溶液中c(H+)=10-4 mol/L;稀释时使醋酸的电离平衡正向移动,导致溶液中c(H+)>10-4 mol/L,使溶液的pH<4,可见所得醋酸的pH略小,故D错误;
故选C。
5. 2024年12月26日,中国隐身战机进行试飞。据相关报道,隐形飞机使用铁基微金属结构隐身材料以达到隐身效果,下列有关元素铁说法正确的是
A. 铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
B. 基态铁原子的核外电子填充在15个原子轨道中
C. 基态离子价层电子排布为
D. 基态比基态离子稳定,是因为最外层达到8电子稳定结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁为26号元素,位于第四周期第Ⅷ族,A错误;
B.Fe的核外电子排布式为,核外电子填充在15个原子轨道中,B正确;
C.基态离子:,价层电子排布式:,C错误;
D.基态离子:,基态离子:,基态的3d能级为半满稳定结构,则比基态离子稳定,D错误;
答案选B。
6. 下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是
A. 图1中,铁钉易被腐蚀
B. 图2中,滴加少量溶液,没有蓝色沉淀出现
C. 图3中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极
D. 图4中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图1,常温下,铁在浓硫酸中因钝化而不被腐蚀,A错误;
B.根据图2,装置形成了原电池,铁作负极失去电子,加入溶液,能与反应产生蓝色沉淀,B错误;
C.根据图3,在地下钢铁管道上连接镁块属于原电池防腐的牺牲阳极法,发生原电池腐蚀时镁块作为负极被消耗起到保护钢铁管道的作用,C错误;
D.根据图4,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是燃气灶在长期使用的过程中由于高温下铁与空气中的氧气发生化学反应而造成的腐蚀,D正确;
故答案为:D。
7. 室温下,和溶于水及受热分解的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 将溶于水会使溶液温度降低
B. 将溶于水会使溶液温度升高
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图所示,CuSO4⋅5H2O(s)溶于水后得到CuSO4溶液的能量较CuSO4⋅5H2O(s)的高,说明CuSO4⋅5H2O(s)溶解吸热,会使溶液温度降低,A正确,不符合题意;
B.同理,CuSO4(s)溶于水后得到CuSO4溶液的能量较CuSO4(s)的低,说明CuSO4(s)溶解放热,会使溶液温度升高,B正确,不符合题意;
C.由A、B分析可知,,,故,C正确,不符合题意;
D.根据盖斯定律,,D错误,符合题意;
本题选D。
8. 和以体积比分别通入到体积为的恒容密闭容器中进行反应:,得到如下三组数据:
实验组
温度
起始时的量
平衡时的量
达到平衡所需时间
A
650
50
B
900
10
C
650
10
下列说法不正确的是
A. 从实验数据分析,该反应的正反应是放热反应
B. 实验中,在内,以表示的反应速率小于
C. 从生产效益分析,组实验的条件最佳
D. 比较实验、,说明实验使用了更高效的催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.比较实验A和B,反应物起始量相同,但B组温度高于A组温度,平衡时,高温下平衡时n(CO2)比低温下的小,说明升高温度平衡逆向移动,则该反应的正反应为放热反应,A正确,不符合题意;
B.实验A中,平衡时n(CO2)=n(H2)=1.3mol,则=,由于该反应从正方向开始,随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,单位时间内反应物的变化量减小,速率逐渐降低,达到平衡时=0.013mol/(L·min),故0~10min内,应大于0.013 mol/(L·min),B错误,符合题意;
C.由数据可知,达到平衡时,A组H2O的转化率为,B组H2O的转化率为,C组H2O的转化率为,A和C的转化率相对较高,另外达到平衡时C用时比A短,能耗小,故从生产效益分析,C组实验条件最佳,C正确,不符合题意;
D.由数据可知,B组温度高于C组温度,假设当T=900℃、起始n′(H2O)=2.0mol时,压强不影响此平衡移动,此时与原平衡互为等效平衡,由于体积不变,则相应的反应物浓度变小,则达到平衡时间t′>10s,而相同起始量下C组中,达到平衡时间是10s,C组的温度还更低,可说明C组使用了更高效的催化剂,D正确;
本题选B。
9. 已知可逆反应,其他条件不变,的物质的量分数和温度()或压强()的关系如图,根据图像判断下列说法正确的是
A. 平衡常数:,
B. 反应达到平衡后,添加合适的催化剂,的百分含量增加
C. 、点对应的化学反应速率:
D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】根据可逆反应,由左图可知温度先达到平衡,则温度高,有,升高温度的物质的量分数降低,说明平衡向左移动,逆反应方向为吸热,则正反应为放热,;由右图可知,压强先达到平衡,则压强大,有,增大压强的物质的量分数降低,说明平衡向左移动,逆反应方向为体积减小,因B为固体,则有,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知有,该反应为放热反应,升高温度则平衡常数K减小,有,由于平衡常数只与温度有关,跟压强无关,则有,A正确;
B.反应达到平衡后,添加合适的催化剂,平衡不移动,D的百分含量不变,B错误;
C.由分析可知有,则e点对应温度小于f点对应温度,故有,C错误;
D.根据分析可知有:,,D错误;
故答案为:A。
10. 在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)⇌2C(g) ΔH<0。t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图。下列说法正确的是
A. 0~t2时,v正>v逆
B. t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
C. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
D. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I<Ⅱ
【答案】B
【解析】
【分析】该反应的正反应是气体分子数不变的放热反应,该容器为恒温体积可变的密闭容器;t2时刻改变条件逆反应速率突然增大,后逆反应速率逐渐减小直至达到新平衡,新平衡状态时逆反应速率与旧平衡状态时的相等,说明t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C。
【详解】A.由图可知,0~t1逆反应速率逐渐增大,反应正向进行v正>v逆,t1~t2反应保持平衡状态,v正=v逆,A项错误;
B.根据分析,t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C,B项正确;
C.I、Ⅱ两过程达到平衡时反应速率相等,结合反应的特点,达到平衡时A的体积分数I=Ⅱ,C项错误;
D.I、Ⅱ两过程达到平衡时温度相同,则平衡常数I=Ⅱ,D项错误;
答案选B。
11. 如图是一种电解质溶液可以循环流动的新型电池。下列说法正确的是
A. PbO2电极反应式为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O
B. 若将Cu换成Pb,则电路中电子转移方向不改变
C. Cu电极为负极,放电过程中失去电子而被还原
D. 放电不会影响循环液中H2SO4与CuSO4物质的量之比
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O,则铜失电子、发生氧化反应、为负极,电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+,PbO2得电子、发生还原反应、为正极,电极反应式为:PbO2+4H++SO+2e-═PbSO4+2H2O,据此分析解答。
【详解】A.PbO2得电子,发生还原反应,为正极,电极反应式为:PbO2+4H++SO+2e-═PbSO4+2H2O,故A错误;
B.若将Cu换成Pb,铅仍作负极,则电路中电子转移方向不变,故B正确;
C.铜失电子,发生氧化反应,放电过程中失去电子而被氧化,故C错误;
D.由总反应Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O可知,放电时硫酸转化为硫酸铜,则CuSO4与H2SO4物质的量之比变大,故D错误;
故选B。
12. 苯甲酸钠(,缩写为)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸()的抑菌能力显著高于。已知时,的,的,。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加外,还需加压充入气体。下列说法正确的是(温度为,饮料中其他成分均不考虑)
A. 相比于未充的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低
B. 提高充气压力,饮料中不变
C. 当为时,饮料中
D. 碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.相比于未充的饮料,充入CO2后由于生成碳酸使HA电离平衡逆向移动,故碳酸饮料的HA浓度大,抑菌能力较强,故A错误;
B.提高充气压力,碳酸浓度增大,酸性增强,饮料中减小,故B错误;
C.的,当为时,,故C正确;
D.碳酸饮料中,根据电荷守恒①,根据物料守恒②,②带入①中,得
各种粒子的浓度关系,故D错误;
选C。
13. 新型双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池,其工作原理如图所示。放电时电极的反应为:。下列说法不正确的是
A. 放电时,Ⅱ室溶液的浓度增大
B. 放电时,从Ⅰ室向Ⅱ室迁移
C. 充电时,电极为阴极
D. 每消耗,电极质量理论上增加
【答案】A
【解析】
【分析】放电时电极的反应为:,a极发生还原反应,则a是正极、Mg是负极,Ⅰ室Li+通过Li+透过膜进入Ⅱ室。
【详解】A.放电时,电极的反应为,转移xmol电子消耗xmol Li+,同时有xmolLi+通过Li+透过膜由Ⅰ室进入Ⅱ室,Ⅱ室溶液的浓度不变,故A错误;
B.放电时,阳离子由负极移向正极,从Ⅰ室向Ⅱ室迁移,故B正确;
C.放电时,Mg是负极,则充电时,电极为阴极,故C正确;
D.每消耗,电路中转移2mol电子,根据,可知正极结合2mol,所以电极质量理论上增加,故D正确;
选A。
14. 浓度均为,体积为的、溶液,分别加水稀释至体积,随的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 、都是弱酸,且的酸性比的弱
B. 相同温度下,电离常数:
C. 常温下,由水电离出的:
D. ,若同时微热两种溶液(不考虑、和的挥发),则减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像可知,当时,即未加水稀释时,溶液的,说明HX部分电离,为弱电解质,溶液的,说明其完全电离,为强电解质,A错误;
B.相同温度下,同一电解质溶液的电离常数始终保持恒定,则,B错误;
C.酸或碱抑制水电离,酸中氢离子浓度越小,其抑制水电离的程度越小,根据图知,b点溶液中氢离子浓度小于a点,则水电离程度,所以由水电离出的,C正确;
D.微热会促进弱酸的电离,对强酸的电离无影响,由于时,两溶液均在5以下,说明水的电离仍受到较大抑制,可忽略微热对水电离的影响,则增大,不变,增大,D错误;
故选C。
15. 时,将浓度均为、体积分别为和的溶液与溶液按不同体积比混合,保持,、与混合液的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 点时,
C. 点时,随温度升高而增大
D. 过程中水的电离程度始终增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,的HA溶液pH=3,由可知,,故A错误;
B.点时,pH=7, ,根据电荷守恒,故B正确;
C.点时,=,水解吸热,随温度升高Kh增大,所以升高温度减小,故C错误;
D.b点HA、BOH恰好反应,溶质为BA,BA水解促进水电离,a点酸过量,c点碱过量,酸、碱抑制水电离,过程中水的电离程度先增大后减小,故D错误;
选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. Ⅰ.有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)在同体积,同的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生的体积由大到小的顺序是______。(填酸的序号,下同)
(2)物质的量浓度为的三种酸溶液的由大到小的顺序是______;如果取等体积的的三种酸溶液,用的溶液中和,当恰好完全反应时,消耗溶液的体积由大到小的顺序是______。
Ⅱ.在时对氨水进行如下操作。请填写下列空白。
(3)①若向氨水中加入少量硫酸铵固体、则溶液中将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②若向氨水中加入稀硫酸,使氨水恰好被中和,所得溶液的______7(填“>”“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:______。
③若向氨水中加入稀硫酸至溶液的,此时溶液中。则______。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. 减小 ②. ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
在同体积、同pH的三种酸中,醋酸和碳酸钠反应时能产生氢离子的物质的量最大,所以加入足量的碳酸钠,在相同条件下产生CO2的体积最大,盐酸和硫酸都是强酸,同体积、同pH的两种酸中氢离子的物质的量是一样的,产生的二氧化碳是一样的,故答案为c>a =b。
【小问2详解】
硫酸是二元强酸,0.1mol•L-1的硫酸中氢离子浓度是0.2mol•L-1,盐酸是一元强酸,0.1mol•L-1的盐酸中氢离子浓度是0.1mol•L-1,醋酸是一元弱酸,0.1mol•L-1的醋酸中氢离子浓度小于0.1mol•L-1,氢离子浓度越大,则pH越小,所以三种酸溶液的pH由大到小的顺序是c>a>b;等体积的0.1mol•L-1的三种酸溶液,硫酸是二元酸,消耗的氢氧化钠最多,醋酸和盐酸都是一元酸,物质的量一样,消耗氢氧化钠一样多,所以用0.1mol•L-1的NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是b>a =c。
【小问3详解】
①由于,溶液中浓度增大,抑制氨水电离,导致溶液中氢氧根离子浓度减小,则溶液中将减小;
②硫酸和氨水反应生成硫酸铵和水,硫酸铵是强酸弱碱盐,铵根水解而使其溶液呈酸性,溶液pH<7,水解方程式为:;
③溶液呈中性,则溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈电中性,溶液中存在电荷守恒c(NH)+c(H+)=2c()+c(OH-),所以c()=0.5c(NH)=0.5amol/L。
17. 嫦娥四号探测器翩然落月,首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。其所搭载的“玉兔二号”月球车,通过砷化镓()太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题:
(1)基态原子简化电子排布式为______,核外电子占据最高能级的电子云形状为______;基态原子核外电子有______种空间运动状态。
(2)基态砷原子的价层电子的轨道表示式为______。
(3)第四周期元素中,与基态原子核外未成对电子数目相同的元素符号为______。
(4)钴()的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。
电解总反应为:______(离子方程式),每生成,Ⅰ室溶液质量理论上减少______。
【答案】(1) ①. ②. 哑铃型 ③. 16
(2) (3)、
(4) ①. ②. 18
【解析】
【小问1详解】
是31号元素,基态原子简化电子排布式为,核外电子占据最高能级为4p,p能级电子云形状为哑铃型;基态原子核外电子占据16个原子轨道,基态原子核外电子有16种空间运动状态。
【小问2详解】
砷是33号元素,基态砷原子的价层电子排布式为4s24p3,价层电子的轨道表示式为;
【小问3详解】
基态原子核外有3个未成对电子。第四周期元素中,与基态原子核外未成对电子数目相同的元素符号为V、Co。
【小问4详解】
阴极Co2+得电子生成Co、阳极水失电子生成氧气和氢离子,阳极反应式为,电解总反应为,每生成,电路转移2mol电子,根据得失电子守恒,阳极放出0.5mol氧气,同时有2molH+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室,Ⅰ室溶液质量理论上减少0.5mol×32g/mol+2mol×1g/mol =18。
18. 硼氢化锰[]可以用作储氢材料,也能用于科学研究。以富锰渣(含,还含有、、、)为原料制备硼氢化锰的工艺流程如下。
氢氧化物
已知几种氢氧化物的的值如上表:
(1)中的化合价为______价,常用作______剂(填“氧化”或“还原”)。
(2)下列物质中与滤渣1不发生反应(高温或常温下)的是______(填字母)。
A. 浓硝酸 B. 氢氧化钠溶液 C. 碳酸钠 D. 氢氟酸
(3)“氧化”过程加入而不加入其他氧化剂,目的是______,发生反应的离子方程式为______。
(4)“中和”时,调节约为______。(当溶液中的离子浓度小于时,沉淀达到完全,结果保留2位有效数字)。
(5)滤液3通过一系列操作得到。如需要制备无水,可将加热脱水,需要采取的措施是______。
(6)能与稀盐酸反应生成,该反应的化学方程式为______。
【答案】(1) ①. ②. 还原 (2)A
(3) ①. 避免引入新的杂质 ②.
(4)
(5)在氯化氢气流中加热
(6)
【解析】
【分析】富锰渣(含,还含有、、、。富锰渣中加入盐酸浸出,MnO、Al2O3、CaO、FeO溶解得到含Al3+、Ca2+、Fe2+和Mn2+的溶液,SiO2不溶,形成滤渣1;加入氧化剂二氧化锰,将亚铁离子氧化为铁离子,再加入P204萃取出铁离子,然后用MnCO3调节溶液pH使Al3+形成氢氧化铝除去,滤渣2为氢氧化铝,再加入MnSO4除去Ca2+,得到的滤液3为MnCl2溶液,经过一系列操作得到氯化锰晶体,加入NaBH4经过重结晶得到硼氢化锰[Mn(BH4)2]。
【小问1详解】
NaBH4中Na为+1价,H为-1价,则B为+3价;由于H显-1价,具有强还原性,所以常用作还原剂。
【小问2详解】
A.滤渣1是SiO2,SiO2是酸性氧化物,与浓硝酸不反应,故选A;
B.滤渣1是SiO2,SiO2是酸性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,故不选B;
C.滤渣1是SiO2,SiO2是酸性氧化物,与碳酸钠在高温条件下生成硅酸钠和二氧化碳,故不选C;
D.滤渣1是SiO2,SiO2与氢氟酸反应生成SiF4气体和水,故不选D;
选A。
【小问3详解】
“氧化”过程加入将亚铁离子氧化为铁离子,其还原产物是Mn2+,不加入其他氧化剂的目的是避免引入新的杂质,发生反应的离子方程式为。
【小问4详解】
用MnCO3调节溶液pH使Al3+形成氢氧化铝除去,根据氢氧化铝的,Al3+完全沉淀时c(OH-)= ,c(H+)=,所以调节约为4.7。
【小问5详解】
MnCl2易水解,将加热脱水,为防止MnCl2水解,需要采取的措施是在氯化氢气流中加热。
【小问6详解】
能与稀盐酸反应生成,Mn(BH4)2中H的化合价由-1价升高到0价,HCl和水中H由+1价降低到0价形成氢气,同时生成氯化锰,反应的化学方程式为。
19. 随着我国“碳达峰”、“碳中和”目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.以和为原料合成尿素: 。
(1)该反应在______可自发进行(填“高温”或“低温”)。
(2)有利于提高平衡转化率的措施是______(填标号)。
A. 高温低压 B. 低温高压 C. 高温高压 D. 低温低压
(3)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其能量变化如图甲所示。
第一步:
第二步:
______。
Ⅱ.以和催化重整制备合成气:
。
在密闭容器中通入物质的量均为的和,在一定条件下发生反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示:
(4)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是______(填标号)。
A. 容器中混合气体的密度保持不变
B. 容器内混合气体的压强保持不变
C. 反应速率:
D. 同时断裂和
(5)由图乙可知,压强______(填“>”“<”或“=”)。P2压强下点:______(填“大于”“小于”或“等于”)。
(6)已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则点对应温度下的______(用含的代数式表示)
【答案】(1)低温 (2)B
(3) (4)BD
(5) ①. ②. 大于
(6)
【解析】
【小问1详解】
根据为自发反应,该反应的,所以应该选择低温。答案为:低温。
【小问2详解】
根据合成尿素反应,正反应是放热反应,增大压强平衡正向移动,分析可知,要促进平衡正向移动,应该选择低温高压。答案选B。
【小问3详解】
设第一步反应为:,第二步反应为:,根据盖斯定律,将得到总反应,所以有:,。答案为:。
【小问4详解】
A.在恒温、恒容密闭容器中发生,参加反应的各组分都是气体,密度不变不能说明反应达到平衡,A错误;
B.反应正向气体体积增大,恒容容器中,压强随着反应正向进行而增大,压强不变时说明各组分的含量不再变化,反应达到平衡,B正确;
C.均表示正反应速率,化学反应速率之比等于化学计量数之比,任意时刻都有,不能说明反应达到平衡,C错误;
D.断裂键时生成键,同时又断裂键,则正反应速率等于逆反应速,反应达到平衡,D正确;
故选BD。
【小问5详解】
反应正向气体体积增大,增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,结合图中信息可知,。以点位参考(因为均是相同温度下的反应),P2压强下,点甲烷转化率低于平衡时转化率,反应正向进行,。答案为:;大于。
【小问6详解】
点甲烷转化率低于平衡时转化率,反应正向进行。点对应温度下甲烷的平衡转化率为,可列三段式:。可知平衡时总的气体物质的量为,则平衡时甲烷的分压为:,平衡时二氧化碳的分压为:,平衡时一氧化碳和氢气的分压分别为:。则点对应温度下的。答案为:。
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荆州中学2024-2025学年高二上学期12月月考
化学试题
全卷满分100分 考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列各能层中不包含p能级的是
A. K B. L C. M D. N
2. 已知,该反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是
A. 反应①为放热反应
B. 反应②是同种元素间发生的氧化还原反应
C. 反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关
D.
3. 为了除去氯化镁酸性溶液中的离子,可在加热搅拌下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸。这种试剂是
A. 稀氨水 B. 氢氧化钠 C. 碳酸钠 D. 碳酸镁
4. 下列说法中正确的是
A. 在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B. 常温下将1mL盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH为9
C. 在常温下,当水电离出的为时,此溶液的pH可能为1或13
D. 将pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别稀释至100mL,所得醋酸的pH略大
5. 2024年12月26日,中国隐身战机进行试飞。据相关报道,隐形飞机使用铁基微金属结构隐身材料以达到隐身效果,下列有关元素铁说法正确的是
A. 铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
B. 基态铁原子的核外电子填充在15个原子轨道中
C. 基态离子价层电子排布为
D. 基态比基态离子稳定,是因为最外层达到8电子稳定结构
6. 下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是
A. 图1中,铁钉易被腐蚀
B. 图2中,滴加少量溶液,没有蓝色沉淀出现
C. 图3中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极
D. 图4中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
7. 室温下,和溶于水及受热分解的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 将溶于水会使溶液温度降低
B. 将溶于水会使溶液温度升高
C.
D.
8. 和以体积比分别通入到体积为的恒容密闭容器中进行反应:,得到如下三组数据:
实验组
温度
起始时的量
平衡时的量
达到平衡所需时间
A
650
50
B
900
10
C
650
10
下列说法不正确的是
A. 从实验数据分析,该反应的正反应是放热反应
B. 实验中,在内,以表示的反应速率小于
C. 从生产效益分析,组实验的条件最佳
D. 比较实验、,说明实验使用了更高效的催化剂
9. 已知可逆反应,其他条件不变,的物质的量分数和温度()或压强()的关系如图,根据图像判断下列说法正确的是
A. 平衡常数:,
B. 反应达到平衡后,添加合适的催化剂,的百分含量增加
C. 、点对应的化学反应速率:
D. ,
10. 在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)⇌2C(g) ΔH<0。t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图。下列说法正确的是
A. 0~t2时,v正>v逆
B. t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
C. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
D. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I<Ⅱ
11. 如图是一种电解质溶液可以循环流动的新型电池。下列说法正确的是
A. PbO2电极反应式为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O
B. 若将Cu换成Pb,则电路中电子转移方向不改变
C. Cu电极为负极,放电过程中失去电子而被还原
D. 放电不会影响循环液中H2SO4与CuSO4物质的量之比
12. 苯甲酸钠(,缩写为)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸()的抑菌能力显著高于。已知时,的,的,。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加外,还需加压充入气体。下列说法正确的是(温度为,饮料中其他成分均不考虑)
A. 相比于未充的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低
B. 提高充气压力,饮料中不变
C. 当为时,饮料中
D. 碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:
13. 新型双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池,其工作原理如图所示。放电时电极的反应为:。下列说法不正确的是
A. 放电时,Ⅱ室溶液的浓度增大
B. 放电时,从Ⅰ室向Ⅱ室迁移
C. 充电时,电极为阴极
D. 每消耗,电极质量理论上增加
14. 浓度均为,体积为的、溶液,分别加水稀释至体积,随的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 、都是弱酸,且的酸性比的弱
B. 相同温度下,电离常数:
C. 常温下,由水电离出的:
D. ,若同时微热两种溶液(不考虑、和的挥发),则减小
15. 时,将浓度均为、体积分别为和的溶液与溶液按不同体积比混合,保持,、与混合液的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 点时,
C. 点时,随温度升高而增大
D. 过程中水的电离程度始终增大
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. Ⅰ.有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)在同体积,同的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生的体积由大到小的顺序是______。(填酸的序号,下同)
(2)物质的量浓度为的三种酸溶液的由大到小的顺序是______;如果取等体积的的三种酸溶液,用的溶液中和,当恰好完全反应时,消耗溶液的体积由大到小的顺序是______。
Ⅱ.在时对氨水进行如下操作。请填写下列空白。
(3)①若向氨水中加入少量硫酸铵固体、则溶液中将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②若向氨水中加入稀硫酸,使氨水恰好被中和,所得溶液的______7(填“>”“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:______。
③若向氨水中加入稀硫酸至溶液的,此时溶液中。则______。
17. 嫦娥四号探测器翩然落月,首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。其所搭载的“玉兔二号”月球车,通过砷化镓()太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题:
(1)基态原子简化电子排布式为______,核外电子占据最高能级的电子云形状为______;基态原子核外电子有______种空间运动状态。
(2)基态砷原子的价层电子的轨道表示式为______。
(3)第四周期元素中,与基态原子核外未成对电子数目相同的元素符号为______。
(4)钴()的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。
电解总反应为:______(离子方程式),每生成,Ⅰ室溶液质量理论上减少______。
18. 硼氢化锰[]可以用作储氢材料,也能用于科学研究。以富锰渣(含,还含有、、、)为原料制备硼氢化锰的工艺流程如下。
氢氧化物
已知几种氢氧化物的的值如上表:
(1)中的化合价为______价,常用作______剂(填“氧化”或“还原”)。
(2)下列物质中与滤渣1不发生反应(高温或常温下)的是______(填字母)。
A. 浓硝酸 B. 氢氧化钠溶液 C. 碳酸钠 D. 氢氟酸
(3)“氧化”过程加入而不加入其他氧化剂,目的是______,发生反应的离子方程式为______。
(4)“中和”时,调节约为______。(当溶液中的离子浓度小于时,沉淀达到完全,结果保留2位有效数字)。
(5)滤液3通过一系列操作得到。如需要制备无水,可将加热脱水,需要采取的措施是______。
(6)能与稀盐酸反应生成,该反应的化学方程式为______。
19. 随着我国“碳达峰”、“碳中和”目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.以和为原料合成尿素: 。
(1)该反应在______可自发进行(填“高温”或“低温”)。
(2)有利于提高平衡转化率的措施是______(填标号)。
A. 高温低压 B. 低温高压 C. 高温高压 D. 低温低压
(3)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其能量变化如图甲所示。
第一步:
第二步:
______。
Ⅱ.以和催化重整制备合成气:
。
在密闭容器中通入物质的量均为的和,在一定条件下发生反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示:
(4)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是______(填标号)。
A. 容器中混合气体的密度保持不变
B. 容器内混合气体的压强保持不变
C. 反应速率:
D. 同时断裂和
(5)由图乙可知,压强______(填“>”“<”或“=”)。P2压强下点:______(填“大于”“小于”或“等于”)。
(6)已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则点对应温度下的______(用含的代数式表示)
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