精品解析：四川省泸州市泸县第五中学2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题

泸县五中高2023级高二上学期期末考试 化学试题 化学试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分。 满分：100分。考试时间：75分钟。 相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Cl-35.5 Ag-108 第一部分 选择题(共42分) 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。 1. 化学与工农业生产、科学技术和日常生活密切相关。下列说法错误的是 A. 食盐中添加的、奶粉中添加的维生素属于营养强化剂 B. 控制含N、P元素污水任意排放，可避免出现水华、赤潮等水体污染 C. 丹霞地貌的岩层因含磁性氧化铁而呈红色 D. 通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮 2. 1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数符号为NA。1mol Cl2含有的原子数为 A. 0.5NA B. NA C. 1.5NA D. 2NA 3. 我国古代劳动人民对草木灰的使用积累了丰富的经验，草木灰含等。下列有关说法不正确的是 A. 草木灰可以用作化肥 B. 草木灰浸泡的溶液焰色试验火焰呈黄色 C. 草木灰经溶解、过滤、蒸发可制得钾盐 D. 古人可用草木灰浸泡的溶液洗涤衣裳冠带 4. 反应的能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 1mol和1mol的内能之和为akJ B. 该反应每生成2个AB分子，吸收能量 C. 该反应每生成1molAB，放出能量bkJ D. 反应 ，则 5. 电化学固氮可以在常温常压下实现氮气还原合成氨，某课题组提出一种全新的电化学固氮机理——表面氢化机理，该机理的示意图如下。 已知：吸附在催化剂表面的物种用*表示 第一步：(快) 第二步：中间体(吸附在催化剂表面)(慢) 第三步：中间体(快) 下列说法错误的是 A. 在表面氢化机理中，第一步是的还原反应 B. 上述三步中第二步为决定该化学反应速率的步骤 C. 使用催化剂可增大活化分子百分数，提高的平衡转化率 D. 表面*H原子与催化剂协同作用下，与表面*H反应生成中间体 6. 下列说法错误的是 A. 基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 B. 核外电子排布相同的两原子，一定属于同种元素 C. 基态原子的价电子排布为(n−1)dxnsy的元素，族序数一定为x+y D. 基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第ⅠA族元素 7. 反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其化学反应速率几乎无影响的是 A. 保持容积不变，增加H2O(g)的物质的量 B. 将容器的容积缩小一半 C. 保持容积不变，充入Ar使压强增大 D. 保持压强不变，充入Ar使容积增大 8. 下列说法正确的是 A. 航天器电池系统在光照区电解、在阴影区放电，该过程属于可逆反应 B. 使用合适催化剂能改变反应历程，降低反应的焓变 C. 一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，因此石墨比金刚石稳定 D. 用试纸测定溶液的，可证明为弱酸 9. 一定温度下，在某密闭容器中发生反应：，若15s内由0.1降到0.07，则下列说法正确是 A. 减小反应体系的体积，化学反应速率增大 B. 升高温度正反应速率增大，逆反应速率减小 C. 0~15s内用表示的平均反应速率为 D. 由0.07降到0.05所需的反应时间小于10s 10. 实验室中利用H2O2、KClO3、KMnO4制取O2，下列有关说法正确的是 A O2和O3可相互转化，该转化属于物理变化 B. 若利用H2O2制O2，常用MnO2作氧化剂 C. KClO3、KMnO4分解制取O2，两种反应物既是氧化剂又是还原剂 D. 三个反应分别产生等量的O2，转移的电子数相同 11. 为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子，Y原子中各亚层的电子数相等，W原子最外层电子数是内层的3倍，R的原子半径是该周期主族元素中最大的。下列说法正确的是 A. 最高价含氧酸的酸性： B. 简单离子半径： C. 得电子能力： D. 形成的化合物一定不含离子键 12. 下列各组离子，在指定环境中能大量共存的是 A. 由水电离出的的溶液中：，，， B. 滴加酚酞显红色的溶液中：，，， C. 在的溶液中：，，， D. 使甲基橙变红的溶液中：，，， 13. 我国科学家研发了一种用于合成氨的自供电Haber-Bosch反应器(机理如图所示)。该装置工作时，将Zn-NO2水溶液体系电池反应中的产物，通过自供电转换为NH3•H2O，从而在单个设备内完成氮循环中的多个关键转换步骤。 下列说法正确的是 A. b电极为Zn电极 B. 放电过程中，负极发生的反应为 C. 电解过程中，阴极区溶液的pH逐渐减小 D. 理论上，每得到1molNH3•H2O，至少需要消耗390gZn 14. 已知：溶液中存在2CrO+2H+Cr2O+H2O，25℃时，调节初始浓度为1.0mol·L−1 Na2CrO4溶液的pH(溶液体积变化忽略不计)，溶液中−lgc(Cr2O)与−lg[c(CrO)·c(H+)]的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 若只升高温度，c(CrO)增大，则该反应的△H>0 B. 若将原溶液加少量水稀释，溶液中的值增大 C. 反应的平衡常数K=1×1014 D. 当c(Cr2O)=c(CrO)时，溶液的pH>7 第二部分非选择题(共58分) 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题： （1）太阳能发电电解水制氢时，阳极的电极反应式为_______。阳极与阴极产生气体的物质的量之比为_______。 （2）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。基态Si原子的电子排布式为_______，SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其VSEPR模型名称为_______。 （3）CO2分子的空间结构为_______形，其中σ键与π键的数目之比为_______。 （4）甲醇的结构式为，下列有关甲醇的说法中正确的是_______(填字母)。 A. 甲醇在水溶液中存在电离平衡 B. 分子中碳、氧原子均为sp3杂化 C. 分子中三个碳氢键的键长相等 D. 分子中C—O—H的键角为180° （5）以石墨作电极，甲醇、O2和KOH溶液构成燃料电池，写出负极的电极反应式：_______。 16. 实验室利用(亚硫酰氯)和晶体制备无水，并检验气体产物中是否含有，采用装置如下图所示(加热及夹持装置略)。 已知：常温下呈液态，沸点为，极易与水反应。 回答下列问题： （1）仪器的名称是___________；为了充分回收未反应的，应对装置采取的有效措施是___________。 （2）装置A中发生反应的化学方程式为___________。实验室不采用直接加热晶体的方法制备无水，而是用与晶体共热的原因是___________。 （3）装置的连接顺序为___________，E装置的作用是___________。 _________________________________ （4）实验结束后测定三颈烧瓶中的纯度。 取产品配成溶液，向其中加入足量溶液，再滴入几滴淀粉溶液，用标准溶液滴定至终点，重复三次，平均消耗溶液。(已知：) ①若溶液酸性较强，可能导致标准溶液变质，值偏大，原因是___________(用离子方程式表示)。 ②的纯度为___________(用含的式子表示)。 17. 2021年，中国科学院天津工业生物技术研究所马延和研究员带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。其原理首先是利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下合成。 （1）已知： ①_______。 ②下列有利于提高平衡产率的条件是_______(填编号)。 A．高温、高压　　　　B．高温、低压　　　　C．低温、高压　　　　D．低温、低压 （2）时，条件下，向刚性容器中充入和，发生反应：，测得不同时刻容器内压强变化如下表： 时间 1 2 3 4 5 6 压强 80 75 72 71 70 70 反应前2小时内的平均反应速率为_______，该温度下平衡常数为_______(可以只列出计算式)。 （3）在催化条件下，密闭容器内通入一定量的和发生下列反应： 反应I： 反应Ⅱ： ①实验测得反应Ⅱ的平衡常数(记作)与温度()的关系如下图所示，则_______0(填“>”或“<”)。 ②实验测得温度(T)对平衡体系中甲醚、甲醇的百分含量影响如下图所示，在范围内，甲醇的含量逐渐增大而甲醚的百分含量逐渐减小的可能原因是_______。 （4）使用惰性电极电解制取甲醇的反应装置如图所示： 电极a接电源极_______(填“正”或“负”)，生成甲醇的电极反应式为_______。 18. 根据下列物质：①②③溶液 ④冰醋酸⑤CO2 ⑥Mg ⑦CaO ⑧晶体，回答下列有关问题： （1）以上物质中属于强电解质的是________(填编号) （2）常温，测得中为，则在该温度下的电离常数约为___________(结果保留一位小数) （3）常温，，下列有关说法正确的是_________。 A. 向冰醋酸中加水，溶液的导电能力先增大后减小 B. 向溶液中加水稀释，增大 C. 等温等浓度混合溶液中： D. pH为3的溶液中，水电离的 （4）室温下，将三支装入含酚酞的溶液的试管分别放在盛水的烧杯中，然后在甲烧杯试管中加入晶体，在乙烧杯中加入CaO。写出溶液中碳元素的守恒关系式：___________；一段时间后，甲烧杯试管中溶液颜色___________(填“变深”、“变浅”、“不变”)；结合方程式解释乙烧杯中加CaO后其试管内颜色变化的原因：__________。 （5）将1g溶于100mL蒸馏水，测定电导率随时间的变化，当电导率不变时，再加入10mL蒸馏水(加水过程，始终未完全溶解)，观察电导率的变化，重复操作，绘图如下： 则下列说法不正确的是___________ A. c、e点电导率相等 B. d、f点为饱和溶液 C. b→c电导率基本不变的原因是到溶解平衡 D. g点再加10mL蒸馏水可重复c→d、e→f图像 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 泸县五中高2023级高二上学期期末考试 化学试题 化学试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分。 满分：100分。考试时间：75分钟。 相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Cl-35.5 Ag-108 第一部分 选择题(共42分) 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。 1. 化学与工农业生产、科学技术和日常生活密切相关。下列说法错误的是 A. 食盐中添加的、奶粉中添加的维生素属于营养强化剂 B. 控制含N、P元素污水任意排放，可避免出现水华、赤潮等水体污染 C. 丹霞地貌的岩层因含磁性氧化铁而呈红色 D. 通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮 【答案】C 【解析】 【详解】A．食盐中添加的、奶粉中添加的维生素属于营养强化剂，故A正确； B．水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成水中藻类植物疯涨而引起的，故B正确； C．丹霞地貌的岩层因含氧化铁而呈红色，故C错误； D．通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮，故D正确； 故选C。 2. 1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数符号为NA。1mol Cl2含有的原子数为 A. 0.5NA B. NA C. 1.5NA D. 2NA 【答案】D 【解析】 【详解】一个Cl2分子由2个Cl原子构成，1mol Cl2分子含有2mol Cl原子，故含有2NA个Cl原子，答案选D。 3. 我国古代劳动人民对草木灰的使用积累了丰富的经验，草木灰含等。下列有关说法不正确的是 A. 草木灰可以用作化肥 B. 草木灰浸泡的溶液焰色试验火焰呈黄色 C. 草木灰经溶解、过滤、蒸发可制得钾盐 D. 古人可用草木灰浸泡的溶液洗涤衣裳冠带 【答案】B 【解析】 【详解】A．草木灰中含有K2CO3，含有钾元素，常用作钾肥，A正确； B．钾元素焰色反应，需透过蓝色钴玻璃观察为紫色火焰，故 B 错误； C．草木灰主要成为是钾盐，以K2CO3为主，经溶解、过滤、蒸发可制得钾盐，C正确； D．K2CO3强碱弱酸盐，其中水解溶液为碱性，可以去污，D正确； 故本题选B 4. 反应的能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 1mol和1mol的内能之和为akJ B. 该反应每生成2个AB分子，吸收能量 C. 该反应每生成1molAB，放出能量bkJ D. 反应 ，则 【答案】D 【解析】 【分析】反应，生成吸收akJ能量；生成释放bkJ能量；据此分析解题。 【详解】A．akJ是生成吸收的能量，不是1mol和1mol的内能之和，故A错误； B．根据图像判断，该反应每生成2molAB分子，吸收能量，故B错误； C．该反应每生成1molAB，吸收能量；故C错误； D．反应 ，反应，固体B转化为气体B为吸热过程，故D正确； 故答案选D。 5. 电化学固氮可以在常温常压下实现氮气的还原合成氨，某课题组提出一种全新的电化学固氮机理——表面氢化机理，该机理的示意图如下。 已知：吸附在催化剂表面的物种用*表示 第一步：(快) 第二步：中间体(吸附在催化剂表面)(慢) 第三步：中间体(快) 下列说法错误的是 A. 在表面氢化机理中，第一步是的还原反应 B. 上述三步中第二步为决定该化学反应速率的步骤 C. 使用催化剂可增大活化分子百分数，提高的平衡转化率 D. 在表面*H原子与催化剂协同作用下，与表面*H反应生成中间体 【答案】C 【解析】 【详解】A．在表面氢化机理中，第一步是H+得到电子发生还原反应，A正确； B．连续反应由慢反应决定整个反应的反应速率，B正确； C. 使用催化剂可增大活化分子百分数提高反应速率，不能改变的平衡转化率，C错误； D．N2与表面∗H原子反应生成中间体，质量守恒，D正确； 故选C。 6. 下列说法错误的是 A. 基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 B. 核外电子排布相同的两原子，一定属于同种元素 C. 基态原子的价电子排布为(n−1)dxnsy的元素，族序数一定为x+y D. 基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第ⅠA族元素 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态原子的p能级上半充满即np3，则该元素一定位于p区，故A正确； B．核外电子排布相同的两原子，一定属于同种元素，故B正确； C．基态原子的价电子排布为(n−1)dxnsy的元素，族序数不一定为x+y，如当x+y=9或10时是第VIII族，故C错误； D．基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第ⅠA族元素K，可能是第ⅠB元素Cu元素，故D正确。 综上所述，答案为C。 7. 反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其化学反应速率几乎无影响的是 A. 保持容积不变，增加H2O(g)的物质的量 B. 将容器的容积缩小一半 C. 保持容积不变，充入Ar使压强增大 D. 保持压强不变，充入Ar使容积增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．容积不变，增加水蒸气的物质的量，反应物浓度增大，化学反应速率加快，故A不符合题意； B．将容器的容积缩小一半，反应物的浓度增大，化学反应速率加快，故B不符合题意； C．保持容积不变，充入不参与反应的氩气，反应体系中各物质的浓度不变，化学反应速率不变，故C符合题意； D．保持压强不变，充入不参与反应的氩气，容器的容积变大，反应物的浓度减小，化学反应速率减小，故D不符合题意； 故选C。 8. 下列说法正确的是 A. 航天器电池系统在光照区电解、在阴影区放电，该过程属于可逆反应 B. 使用合适催化剂能改变反应历程，降低反应的焓变 C. 一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，因此石墨比金刚石稳定 D. 用试纸测定溶液的，可证明为弱酸 【答案】C 【解析】 【详解】A．航天器电池系统在光照区电解、在阴影区放电，该过程需要的条件不同，不属于可逆反应，A错误； B．使用合适催化剂改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，B错误； C．能量越低越稳定，一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量比金刚石低，因此石墨比金刚石稳定，C正确； D．NaClO溶液具有漂白性，能是有色物质褪色，不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH，D错误； 故选C。 9. 一定温度下，在某密闭容器中发生反应：，若15s内由0.1降到0.07，则下列说法正确的是 A. 减小反应体系的体积，化学反应速率增大 B. 升高温度正反应速率增大，逆反应速率减小 C. 0~15s内用表示的平均反应速率为 D. 由0.07降到0.05所需的反应时间小于10s 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应是气体物质的量不变的反应，减小反应体系的体积，压强增大，化学反应速率加快，故A正确； B．升高温度，正逆反应速率都增大，故B错误； C．0～15s内c(HI)由0.1mol/L降到0.07mol/L，HI变化的物质的量浓度为0.03mol·L－1，根据化学反应速率的数学表达式，v(HI)==0.002mol/(L·s)，根据速率之比=方程式系数之比，所以v(I2)= 0.001mol/(L·s)，故C错误； D．浓度降低，化学反应速率减缓，c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1，HI表示的化学反应速率小于0.002mol/(L·s)，因此所用时间大于10s，故D错误； 答案为A。 10. 实验室中利用H2O2、KClO3、KMnO4制取O2，下列有关说法正确的是 A. O2和O3可相互转化，该转化属于物理变化 B. 若利用H2O2制O2，常用MnO2作氧化剂 C. KClO3、KMnO4分解制取O2，两种反应物既是氧化剂又是还原剂 D. 三个反应分别产生等量的O2，转移的电子数相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．O2和O3是由同种元素组成的性质不同的单质，因此O2和O3之间的转化属于化学变化，A错误； B．利用H2O2发生分解反应可制备O2，反应中MnO2作催化剂，B错误； C．KClO3分解制取O2，Cl元素化合价降低，О元素化合价升高；KMnO4分解制取O2，Mn元素化合价降低，О元素化合价升高，两种反应物既是氧化剂又是还原剂，C正确； D．H2O2中氧元素为-1价，发生氧化反应生成氧气；KClO3、KMnO4中氧元素为-2价，发生氧化反应生成氧气；根据化合价变化可知，三个反应分别产生等量的O2时，转移的电子数不同，D错误； 答案选C。 11. 为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子，Y原子中各亚层的电子数相等，W原子最外层电子数是内层的3倍，R的原子半径是该周期主族元素中最大的。下列说法正确的是 A. 最高价含氧酸的酸性： B. 简单离子半径： C. 得电子能力： D. 形成的化合物一定不含离子键 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z原子中分别有1、7个运动状态完全不同的电子，则X、Z原子序数为1、7，则X是H元素、Z是N元素；Y原子中各亚层的电子数相等，则Y为C元素；R的原子半径是该周期主族元素中最大的，则R是Na元素；W原子最外层电子数是内层的3倍，则W为O元素。 【详解】A．氧元素的非金属性强，不存在正化合价，故A错误； B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越大，所以氧离子的离子半径大于钠离子，故B正确； C．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，得电子能力依次增强，则得电子能力的顺序为O＞N＞C，故C错误； D．H、N、O三种元素可以形成含有离子键的离子化合物硝酸铵或亚硝酸胺，故D错误； 故选B。 12. 下列各组离子，在指定的环境中能大量共存的是 A. 由水电离出的的溶液中：，，， B. 滴加酚酞显红色的溶液中：，，， C. 在的溶液中：，，， D. 使甲基橙变红的溶液中：，，， 【答案】B 【解析】 【详解】A．由水电离出的的溶液可能呈酸性、也可能呈碱性，酸性条件下不能大量存在，碱性条件下不能大量存在，A项不符合题意； B．滴加酚酞显红色的溶液呈碱性，、、、相互间不反应，与不反应，能大量共存，B项符合题意； C．的溶液呈碱性，、、、，相互间不反应，与反应，不能大量共存，C项不符合题意； D．使甲基橙变红的溶液呈酸性，、、发生氧化还原反应不能大量共存，D项不符合题意； 答案选B。 13. 我国科学家研发了一种用于合成氨的自供电Haber-Bosch反应器(机理如图所示)。该装置工作时，将Zn-NO2水溶液体系电池反应中的产物，通过自供电转换为NH3•H2O，从而在单个设备内完成氮循环中的多个关键转换步骤。 下列说法正确的是 A. b电极为Zn电极 B. 放电过程中，负极发生的反应为 C. 电解过程中，阴极区溶液的pH逐渐减小 D. 理论上，每得到1molNH3•H2O，至少需要消耗390gZn 【答案】D 【解析】 【分析】由题干图示信息可知，TiO2电极将转化为NH3•H2O可知TiO2电极为阴极，电极反应式为：+7H++6e-=NH3•H2O+H2O，石墨电极为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，故a电极为负极，发生氧化反应，即Zn为负极，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，b电极为正极，发生还原反应，电极反应式为：NO2+e-=，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，a电极为Zn电极负极，A错误； B．放电过程中，负极发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，B错误； C．由分析可知，电解过程中，TiO2电极为阴极，电极反应式为：+7H++6e-=NH3•H2O+H2O，则阴极区溶液的pH逐渐增大，C错误； D．由于两个a电极串联，理论上，每得到1molNH3•H2O，需得到12mol电子，故至少需要消耗Zn的质量为=390g，D正确； 故答案为：D。 14. 已知：溶液中存在2CrO+2H+Cr2O+H2O，25℃时，调节初始浓度为1.0mol·L−1 Na2CrO4溶液的pH(溶液体积变化忽略不计)，溶液中−lgc(Cr2O)与−lg[c(CrO)·c(H+)]的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 若只升高温度，c(CrO)增大，则该反应的△H>0 B. 若将原溶液加少量水稀释，溶液中的值增大 C. 反应的平衡常数K=1×1014 D. 当c(Cr2O)=c(CrO)时，溶液的pH>7 【答案】C 【解析】 【详解】A．若只升高温度，c(CrO)增大，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，该反应的△H＜0，故A错误； B．若将原溶液加少量水稀释，溶液中各离子浓度均减小，Q＞K，平衡逆向移动，则溶液中的值减小，故B错误； C．由图象可知-lgc(CrO)•c(H+)=72时，-lgc()=0.4，则c(CrO)•c(H+)=10-7.2，c()=10-0.4，则K==1014，故C正确； D．当c()=c(CrO)时，而2c()+c(CrO)=1.0mol•L-1，所以c()=mol•L-1，则，c(H+)=mol/L，则pH＜7，故D错误； 故选C。 第二部分非选择题(共58分) 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题： （1）太阳能发电电解水制氢时，阳极的电极反应式为_______。阳极与阴极产生气体的物质的量之比为_______。 （2）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。基态Si原子的电子排布式为_______，SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其VSEPR模型名称为_______。 （3）CO2分子的空间结构为_______形，其中σ键与π键的数目之比为_______。 （4）甲醇的结构式为，下列有关甲醇的说法中正确的是_______(填字母)。 A. 甲醇在水溶液中存在电离平衡 B. 分子中碳、氧原子均为sp3杂化 C. 分子中三个碳氢键的键长相等 D. 分子中C—O—H的键角为180° （5）以石墨作电极，甲醇、O2和KOH溶液构成燃料电池，写出负极的电极反应式：_______。 【答案】（1） ①. 2H2O-4e-=O2↑＋4H+ ②. 1﹕2 （2） ①. 1s22s22p63s23p2或 [Ne] 3s23p2 ②. 正四面体形 （3） ①. 直线 ②. 1﹕1 （4）BC （5）CH3OH－6e-＋8OH- = CO＋6H2O 【解析】 【小问1详解】 ①电解水制氢时，阳极发生氧化反应，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H+； ②阴极氢离子放电生成氢气，根据反应方程式，阳极与阴极产生气体的物质的量之比为1∶2； 【小问2详解】 硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2；根据价层电子对数=与中心原子结合原子数+中心原子孤对电子数=，则Si采用sp3杂化，VSEPR模型为正四面体形； 【小问3详解】 根据价层电子对数=与中心原子结合原子数+中心原子孤对电子数=，C原子采用sp杂化，空间结构是直线形；碳原子与氧原子以双键连接，二氧化碳有两个碳氧双键，双键中含有一个σ键和π键，数目之比为1∶1； 【小问4详解】 A．甲醇是非电解质，在水中难以电离，没有电离平衡，A错误； B．由甲醇的结构式可知，C原子形成四个单键，采用sp3杂化，O原子形成两个单键，还有两对孤对电子，也采用sp3杂化，B正确； C．碳原子连接的三个碳氢键完全相同，则三个碳氢键键长相等，C正确； D．由于甲醇分子中的氧原子采用sp3杂化，O原子含有两对孤对电子，与碳原子和氢原子形成了一个V形结构，使分子中C—O—H的键角不可能为180°，D错误； 答案选BC； 【小问5详解】 甲醇燃料电池中，甲醇在负极失电子发生氧化反应，其电极反应式为。 16. 实验室利用(亚硫酰氯)和晶体制备无水，并检验气体产物中是否含有，采用装置如下图所示(加热及夹持装置略)。 已知：常温下呈液态，沸点为，极易与水反应。 回答下列问题： （1）仪器的名称是___________；为了充分回收未反应的，应对装置采取的有效措施是___________。 （2）装置A中发生反应的化学方程式为___________。实验室不采用直接加热晶体的方法制备无水，而是用与晶体共热的原因是___________。 （3）装置的连接顺序为___________，E装置的作用是___________。 _________________________________ （4）实验结束后测定三颈烧瓶中的纯度。 取产品配成溶液，向其中加入足量溶液，再滴入几滴淀粉溶液，用标准溶液滴定至终点，重复三次，平均消耗溶液。(已知：) ①若溶液酸性较强，可能导致标准溶液变质，值偏大，原因是___________(用离子方程式表示)。 ②的纯度为___________(用含的式子表示)。 【答案】（1） ①. (直形)冷凝管 ②. 用冰水浴冷却 （2） ①. ②. 可与水反应，且生成的可抑制的水解 （3） ①. ②. 防止倒吸 （4） ①. ②. 【解析】 【分析】常温下呈液态，沸点为，极易与水反应，在三颈烧瓶中和反应得到无水，产生的气体通入装置E后进入F装置检验是否含有SO2，尾气用装置C中NaOH溶液吸收。 【小问1详解】 仪器的名称是(直形)冷凝管；常温下呈液态，沸点为，极易与水反应，为了充分回收未反应的，应对装置采取的有效措施是用冰水浴冷却。 【小问2详解】 装置A中和反应得到无水，发生反应的化学方程式为；实验室不采用直接加热晶体的方法制备无水，而是用与晶体共热的原因是可与水反应，且生成的可抑制的水解。 【小问3详解】 据分析，装置的连接顺序为，E装置是安全瓶，作用是防止倒吸。 【小问4详解】 ①若溶液酸性较强，可能发生歧化反应：，导致标准溶液变质，值偏大； ②根据反应关系有：，的纯度为=%。 17. 2021年，中国科学院天津工业生物技术研究所马延和研究员带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。其原理首先是利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下合成。 （1）已知： ①_______。 ②下列有利于提高平衡产率的条件是_______(填编号)。 A．高温、高压　　　　B．高温、低压　　　　C．低温、高压　　　　D．低温、低压 （2）时，条件下，向刚性容器中充入和，发生反应：，测得不同时刻容器内压强变化如下表： 时间 1 2 3 4 5 6 压强 80 75 72 71 70 70 反应前2小时内的平均反应速率为_______，该温度下平衡常数为_______(可以只列出计算式)。 （3）在催化条件下，密闭容器内通入一定量的和发生下列反应： 反应I： 反应Ⅱ： ①实验测得反应Ⅱ的平衡常数(记作)与温度()的关系如下图所示，则_______0(填“>”或“<”)。 ②实验测得温度(T)对平衡体系中甲醚、甲醇的百分含量影响如下图所示，在范围内，甲醇的含量逐渐增大而甲醚的百分含量逐渐减小的可能原因是_______。 （4）使用惰性电极电解制取甲醇的反应装置如图所示： 电极a接电源极_______(填“正”或“负”)，生成甲醇的电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. -1192.6 ②. C （2） ①. 0.375 ②. 或 （3） ①. < ②. 反应Ⅱ是放热反应，温度从升高到，平衡逆向移动，导致甲醇含量升高，甲醚含量降低。 （4） ①. 负 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①根据盖斯定律ΔH3=ΔH1+ΔH2，即； ②该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，甲醇产量提高，该反应是体积减小的反应，增大压强，有利于平衡正向移动，因此有利于提高平衡产率的是条件是低温、高压；故答案为：C。 【小问2详解】 反应前2小时内压强为75MPa，根据，则此时气体物质的量为，列出三段式： 有，解得x=0.5mol，则反应前2小时内的平均反应速率； 平衡时，则此时气体物质的量为， 有，解得y=0.6mol，则，即。 【小问3详解】 ①由图可知，对反应Ⅱ来说，随着温度的升高，lnK值在减小，即K值在减小，故该反应为放热反应，ΔH4<0； ②甲醇的含量逐渐增大而甲醚的百分含量逐渐减小的可能原因是：对于反应Ⅱ是放热反应，温度从300K升高到600K，平衡逆向移动，导致甲醇含量升高，甲醚含量降低。 【小问4详解】 由图可知，CO2生成甲醇，碳元素原子的化合价在降低，得到电子，发生还原反应，所以电极a为阴极，阴极与电源负极相连；根据碳原子的化合价变化，结合硫酸做电解质溶液，即可写出相应的电极方程：。 18. 根据下列物质：①②③溶液 ④冰醋酸⑤CO2 ⑥Mg ⑦CaO ⑧晶体，回答下列有关问题： （1）以上物质中属于强电解质的是________(填编号) （2）常温，测得中为，则在该温度下的电离常数约为___________(结果保留一位小数) （3）常温，，下列有关说法正确的是_________。 A. 向冰醋酸中加水，溶液的导电能力先增大后减小 B. 向溶液中加水稀释，增大 C. 等温等浓度混合溶液中： D. pH为3的溶液中，水电离的 （4）室温下，将三支装入含酚酞的溶液的试管分别放在盛水的烧杯中，然后在甲烧杯试管中加入晶体，在乙烧杯中加入CaO。写出溶液中碳元素的守恒关系式：___________；一段时间后，甲烧杯试管中溶液颜色___________(填“变深”、“变浅”、“不变”)；结合方程式解释乙烧杯中加CaO后其试管内颜色变化的原因：__________。 （5）将1g溶于100mL蒸馏水，测定电导率随时间的变化，当电导率不变时，再加入10mL蒸馏水(加水过程，始终未完全溶解)，观察电导率的变化，重复操作，绘图如下： 则下列说法不正确的是___________ A. c、e点电导率相等 B. d、f点为饱和溶液 C. b→c电导率基本不变的原因是到溶解平衡 D. g点再加10mL蒸馏水可重复c→d、e→f图像 【答案】（1）②⑦⑧ （2） （3）AD （4） ①. 或 ②. 变浅 ③. 乙烧杯中加入CaO与水反应放热，使的水解反应： 平衡正向移动，增大，溶液红色加深 （5）B 【解析】 小问1详解】 ①属于非电解质； ②属于盐，是电解质； ③溶液属于混合物，既不是电解质，也不是非电解质； ④冰醋酸属于酸，是电解质； ⑤CO2属于非金属氧化物，是电解质； ⑥Mg属于单质，既不是电解质，也不是非电解质； ⑦CaO属于金属氧化物，是电解质； ⑧晶体属于盐，是电解质。 答案为：②⑦⑧。 【小问2详解】 在的电离常数=。 答案为：。 【小问3详解】 A．向冰醋酸中加水，醋酸电离出自由移动离子，溶液的导电能力增大，继续加水，将溶液稀释，离子浓度减小，导电性减小，故正确； B． =，加水稀释，Ka不变，c(H+)减小，减小，故错误； C．，Kh=<Ka，电离程度大于水解程度， 等温等浓度混合溶液呈酸性：，故错误； D．pH为3的溶液中，水电离的 ，故正确。 答案为：AD。 【小问4详解】 溶液中碳元素的守恒关系式为：；甲烧杯试管中加入晶体，溶于水显酸性，中和了的碱性，试管中溶液颜色变浅；乙烧杯中加入CaO与水反应放热，使的水解反应： 平衡正向移动，增大，溶液红色加深。 答案为： 或；变浅；乙烧杯中加入CaO与水反应放热，使的水解反应： 平衡正向移动，增大，溶液红色加深。 【小问5详解】 A. c、e两点均是饱和溶液，溶液中的离子浓度相等，电导率相等，故正确； B. c、e对应的时刻加入蒸馏水导致溶液中离子浓度减小，的溶解平衡正向移动，不是饱和溶液，故错误； C. b→c电导率基本不变的原因是达到了沉淀溶解平衡，形成了饱和溶液，沉淀的速率和溶解的速率相等，溶液中的各离子浓度保持不变，故正确； D. g点再加10mL蒸馏水可重复c→d、e→f图像，故正确。 答案为：B。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$