精品解析：江西省宜春市第一中学2024-2025学年高二上学期1月期末考试化学试题

宜春一中2024-2025学年度第一学期高二年级期末考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 C 2 N 14 O 16 Fe 56 Ge 73 一、单选题(每题3分，共42分) 1. 2024年11月4日，我国神舟十八号载人飞船成功着陆。下列说法正确的是 A. 神舟十八号的天线透波窗具有耐热冲击性能，制作天线透波窗的碳化硅是一种分子晶体 B. 神舟十八号宇航员头盔主要成分是聚碳酸酯，用纳米技术催化合成可降解塑料聚碳酸酯，可降低自然界中碳的含量 C. 神舟十八号采用的燃料之一为液态的偏二甲肼，完全燃烧放出大量的热，只生成二氧化碳和水，具有产物清洁无污染等优点 D. 神舟十八号外壳由铝合金和钛合金等合金制成，合金比其成分金属硬度更大、熔点更低 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳化硅（SiC）属于共价晶体，而非分子晶体。共价晶体具有高熔点、高硬度的特性，常用于耐高温材料，A错误； B．利用CO₂合成聚碳酸酯是将CO₂转化为有机物，暂时固定碳元素，但塑料降解后仍可能释放CO₂，未真正减少自然界中的总碳含量，B错误； C．偏二甲肼（C₂H₈N₂）含氮元素，完全燃烧时除生成CO₂和H₂O外，还会产生含氮物质（如N₂或氮氧化物），C错误； D．合金的硬度通常高于其成分金属，熔点则低于成分金属（如铝合金、钛合金），符合合金特性，D正确； 故选D。 2. 氮气可以作食品包装、灯泡等的填充气，也是合成纤维、合成橡胶的重要原料。实验室制备氮气的反应式：NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O。下列说法正确的是（ ） A. 元素的电负性：N>O>H B. 氮气分子的电子式： C. 钠电离最外层一个电子所需要的能量：①>② D. 水中的氢键可以表示为：O—H…O，其中H…O之间的距离即为该氢键的键长 【答案】C 【解析】 【详解】A. 同周期元素，原子序数越大，电负性越大，则元素的电负性：O>N>H，与题意不符，A错误； B. 氮气分子的电子式：，与题意不符，B错误； C. ②时，最外层电子跃迁到3p能级，具有较高的能量，则钠电离最外层一个电子所需要的能量：①>②，符合题意，C正确； D. 水中的氢键可以表示为：O—H…O，其中H…O之间的距离即为分子间的作用力，与题意不符，D错误； 答案为C。 3. 下列化学用语的表达错误的是 A. Cl-Cl的p-p  σ键的电子云图形： B. 乙烯的空间填充模型 C. 基态N原子的价层电子排布图 D. 的VSEPR模型为平面三角形 【答案】A 【解析】 【详解】A．Cl－Cl的p－pσ键中，两个Cl原子的3p电子云发生头对头重叠，电子云图形为，故A错误； B．乙烯为平面型分子，空间填充模型为，故B正确； C．N原子的价层电子排布式为2s22p3，基态N原子的价层电子排布图为，故C正确； D．中心N原子的价层电子对数为，无孤电子对，所以VSEPR模型为平面三角形，故D正确； 故选A。 4. 一定温度下，在真空刚性密闭容器中，充入足量发生反应：，达到平衡时测得。下列叙述正确的是 A. 达到平衡时，增大质量，平衡正向移动 B. 正反应是熵增反应，在较高温度下能自发进行 C. 平衡后再充入，平衡逆向移动至新平衡时 D. 平衡后，向容器中充入气体，平衡不会移动 【答案】B 【解析】 【详解】A．达到平衡时，增大浓度为定值的硫酸铁固体的质量，化学平衡不移动，故A错误； B．该反应是熵增的吸热反应，较高温度下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行，故B正确； C．由方程式可知，反应的平衡常数K=，平衡后再充入充入氧气，平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的浓度减小，由温度不变，平衡常数不变可知，新平衡时氧气浓度大于原平衡浓度，故C错误； D．平衡后，向容器中充入一氧化氮气体，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，氧气的浓度减小，平衡向正反应方向移动，故D错误； 故选B。 5. 与反应能高选择性地生成甲醇。下图表示分别与、反应体系的能量随反应进程的变化示意图(两者历程相似，图中以示例)，已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的元素时，反应速率会变慢，下列说法正确的是 A. 与红外光谱、质谱图完全相同 B. 与反应的能量变化应为图中曲线d C. 与反应，相同时间内，氘代甲醇的产量： D. 若与反应，生成的氘代甲醇有2种 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，步骤I涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成；直接参与化学键变化的元素被替换为更重的元素时，反应速率会变慢，说明MO+中氧原子更容易和H而不是和D生成羟基；若MO+与CHD3反应，反应生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH。 【详解】A．CD4相对分子量大于CH4，所以CH4中C—H键与CD4中C—D键在红外光谱和质谱图上表现出不同的特征，故A错误； B．由题给信息可知，直接参与化学键变化的元素被替换为更重的元素时，反应速率会变慢，则MO+与CD4反应时，反应速率会变慢，反应的活化能会变大，则反应的能量变化应为图中曲线c，故错误； C．由分析可知，直接参与化学键变化的元素被替换为更重的元素时，反应速率会变慢，说明MO+中氧原子更容易和H而不是和D生成羟基，所以MO+与CH2D2反应时，氘代甲醇CH2DOD的产量小于CHD2OH，故C错误； D．由题意可知，MO+与CHD3反应生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH，共有2种，故D正确； 故选D。 6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y形成的某一种化合物易生成二聚体，且X、Y两元素基态原子核外电子的空间运动状态相同，Z元素基态原子的最高能级电子数是Y元素基态原子最低能级电子数的一半，W在周期表中的周期数与族序数相等。下列有关说法正确的是 A. Y的氢化物比X的氢化物稳定 B. 简单离子的半径：X>Y>Z>W C. X的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应，生成物中只含共价键 D. 可以通过电解熔融的W的氯化物来获得W单质 【答案】B 【解析】 【分析】由X与Y形成的某一化合物易生成二聚体知该化合物为NO2，X为N元素，Y为O元素；W的周期数与族序数相等且W为短周期元素，则W为第三周期ⅢA族，是Al元素；Y的核外电子排布为1s22s22p4，最低能级电子数为2，则Z的最高能级电子数为1，且Z的原子序数比Y大，所以Z有三个电子层，Z为Na元素，据此作答。 【详解】A．元素非金属性越强，最简单氢化物稳定性越强，氧化性：O＞N，则稳定性H2O＞NH3，但氮元素的氢化物可能为NH3或N2H4，O的氢化物可能为H2O2或H2O，A错误； B．简单离子分别为N3-、O2-、Na+、Al3+，四种离子的核外电子排布相同，根据序小径大的规则，知四种离子的半径依次减小，即X>Y>Z>W，B正确； C．X为氮元素，X元素最高价氧化物水化物与其气态氢化物反应生成的产物为硝酸铵，属于离子化合物，其中含有离子键和共价键，C错误； D．AlCl3为共价化合物，制取单质铝可以通过电解熔融的氧化铝，D错误； 答案选B。 7. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释合理的是 选项 实例 解释 A 易溶于 和均含有硫元素 B 熔点： 相对分子质量：大于 C 中氢显-1价、中氢显＋1价 电负性：C>H>Si D 沸点： H-O键的键能大于H-S的键能 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．易溶于，是因为和均为非极性分子，A错误； B．是共价晶体，是分子晶体，所以熔点：，与相对分子质量无关，B错误； C．在化合物分子中，电负性大的元素显负价，C正确； D．H2O中含有氢键，使熔沸点升高，与键能无关，D错误； 答案选C。 8. 磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，其结构简式如图所示。下列说法正确的是 A. 基态氮原子核外有7种空间运动状态的电子 B. 第一电离能：O>N>C C. 的键角大于的键角 D. 该有机物中碳原子只采取杂化 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态氮原子核外电子排布为1s22s22p3，有5种空间运动状态的电子，A错误； B．同周期从左到右，元素的电离能整体变大，不过N原子 2p上是半充满结构，三者中N比O大，而O比C大，故第一电离能：N > O >C，B错误； C．PO中不含孤对电子，PO中含有1对孤对电子，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故PO的键角大于PO的键角，C正确； D．该有机物中饱和碳原子采取sp3杂化，苯环中碳原子采取sp2杂化，D错误； 故选C。 9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 铁的吸氧腐蚀每生成0.1molFe2O3•nH2O，负极Fe失去0.6NA个电子 B. 常温下，的溶液中，的数目为10-5NA C. 电解精炼铜时，电路中每通过NA个电子时阳极溶解32gCu D. 常温常压下，1 mol金刚烷()中所含非极性键的数目为12NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．钢铁电化学腐蚀负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，每生成0.1molFe2O3•nH2O，负极需要0.2mol铁失去0.4mol电子，故A错误； B．缺少溶液体积，B错误； C．电解精炼铜时，阳极除铜外，锌、镍等杂质金属单质也会放电生成金属阳离子，故电路中每通过NA个电子时阳极溶解Cu质量不等于32g，C错误； D．1分子金刚烷含有12个碳碳键，常温常压下，1mol金刚烷()所含C－C共价键的数目为12NA，D正确； 故选D。 10. 根据下列实验操作及现象可以得出相应结论的是 选项 操作及现象 结论 A 常温下，反应前分别测量盐酸、NaHCO3溶液的温度，得到平均温度为T1，测量NaHCO3溶液和盐酸混合反应后的温度为T2，T1>T2 NaHCO3和HCl反应为吸热反应 B 向0.1mol∙L-1MgSO4溶液中加入过量溶液，再滴加0.1mol∙L-1CuSO4溶液 比较与的溶度积大小 C 用pH计分别测定同浓度的溶液和NaCN溶液的pH，前者大于后者 酸性：HCN>H2CO3 D 向浓度均为0.1mol/L的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液中滴加几滴酚酞试剂，前者溶液变红，后者不变色 NaHCO3水解，而NaHSO3不水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．通过反应前后温度对比，NaHCO3和HCl反应为吸热反应，A正确； B．NaOH溶液过量，分别与、反应生成沉淀，不能比较和的溶度积大小，B错误； C．主要是第一步电离，对应的钠盐是，同浓度溶液的大于溶液，只说明电离能力：，不能证明酸性：，C项错误； D．浓度均为0.1mol/L的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液中滴加几滴酚酞试剂，前者溶液变红，后者不变色，NaHSO3也会水解，只是电离程度更大，显酸性，故后者不显色，D错误； 故选A。 11. 一种可在较高温度下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯铝酸盐(由NaCl、KCl和形成的熔点为93℃的共熔物)，其中氯铝酸根离子[]起到结合或释放的作用。电池总反应为。下列说法正确的是 A. 基态Al原子价层电子轨道表示式为 B. 时，中心原子的杂化轨道类型为sp C. 放电时，电子由铝经熔融氯铝酸盐流向钨丝 D. 充电时，Al电极的电极反应式为 【答案】D 【解析】 【分析】放电时铝失去电子生成铝离子做负极，硫单质得到电子做正极，充电时铝离子得到电子生成铝发生在阴极，硫离子失去电子生成硫单质发生在阳极，依此解题。 【详解】A．Al是13号元素，价层电子排布式为3s23p1，价层电子轨道表示式为，A错误； B．时，中心原子价层电子对数为2+=4，杂化轨道类型为sp3，B错误； C．由分析可知，放电时，铝为负极，钨丝为正极，电子由铝经导线流向钨丝，电子不能通过熔融盐，C错误； D．氯铝酸根离子[]起到结合或释放的作用，充电时Al为阴极，铝离子在阴极得到电子生成铝，电极方程式为：，D正确； 故选D。 12. 利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收。下列说法正确的是 A. b为直流电源的正极 B. 阳极的电极反应式为SO2+2H2O- 2e-=+4H+ C. 电解时，通过阳离子交换膜移到左侧 D. 将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜电极反应式不变 【答案】B 【解析】 【详解】A.二氧化硫被氧化为硫酸根，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极与电源正极a相连，则b为电源负极，故A错误； B.阳极的电极反应式为：SO2+2H2O- 2e-=+4H+，故B正确； C.阳离子交换膜只允许阳离子通过，电解时，阳离子移向阴极，所以H+由阳极室通过阳离子交换膜到阴极室，而二氧化硫所在的区左侧为阳极区，故C错误； D.将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，阴离子移向阳极，阴极变为氢离子得电子，电极反应式发生改变，D错误； 故选B。 13. 25℃向溶液中滴入溶液，体系中、、溶液的体积与溶液的关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 溶液电离度约为1% B. 曲线①表示与溶液的关系 C. 25℃时，的电离平衡常数的数量级为 D. a点对应的溶液中； 【答案】D 【解析】 【分析】未加NaOH溶液时，0.1mol/L HA溶液的pH>2，则表明HA为弱酸，随着NaOH溶液的不断加入，HA不断发生电离，c(HA)不断减小，c(A-)不断增大，溶液的pH不断增大，则曲线①表示，曲线②表示，据此回答。 【详解】A．未加NaOH溶液时，0.1mol/L HA溶液的pH约为3，即溶液中，是由HA电离产生的，故HA电离度为，A正确； B．由分析可知，曲线①表示与溶液pH的关系，B正确； C．25℃时，pH=4.76，，HA的电离平衡常数为，所以HA的电离平衡常数的数量级为，C正确； D．a点对应的溶液中，加入NaOH的物质的量刚好为HA物质的量的一半，溶质为等物质的量的NaA和HA的混合溶液，所以溶液中存在两个守恒：物料守恒，电荷守恒，从而得出：，D错误； 故选D。 14. 钙钛矿型具有优异的化学稳定性和在高温下的良导电性，在催化分解、汽车尾气处理等方面有重要用途，晶胞的结构如图甲所示。设为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为，1号原子的坐标为，3号原子的坐标为。下列说法错误的是 A. 距离O原子最近的O原子有8个 B. 该晶胞的俯视图为图乙 C. 2号原子的坐标为 D. 、间的最短距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．中La:Co:O=1:1:3，则面心位置的是O原子，故离O原子最近的O原子有8个，选项A正确； B．根据图甲，从上方俯视，该晶胞的俯视图与图乙一致，选项B正确； C．根据图甲中坐标位置，1号原子的坐标为，3号原子的坐标为，则可推出2号原子的坐标为，选项C正确； D．、之间的最短距离是立方晶胞体对角线的一半，即，选项D错误； 答案选D。 二、填空题(共58分) 15. 和都是非线性光学晶体材料，回答下列问题： （1）基态原子的价电子排布式为_______，属于_______区，S、P、K、Zn按第一电离能由大到小的顺序排列为_______。 （2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态P原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。 （3）三硝基胺N(NO2)3(其结构为)是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成_______形。硝酰正离子与硝酰负离子的键角_______(填“大于”、“小于”、“等于”)。 （4）磷能形成多种含氧酸，某一元弱酸次磷酸的结构如图甲所示，则次磷酸分子中σ键与π键数目之比为_______，则NaH2PO2溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______。 （5）锗(Ge)是典型的半导体材料，在电子、材料等领域应用广泛。锗单晶的晶胞结构如图乙所示，其晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体密度为_______g·cm-3(列出计算式即可)。 【答案】（1） ①. ②. p ③. （2）+ (或-） （3） ①. 平面三角 ②. 大于 （4） ①. 5∶1 ②. （5） 【解析】 【小问1详解】 的原子序数为32，与碳同主族，位于第四周期，基态原子的价电子排布式为；属于p区；元素的第一电离能变化规律是同一周期从左往右呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，同一主族从上往下依次减小，K、Zn为金属元素，故这几种元素的第一电离能P＞S＞Zn＞K； 【小问2详解】 对于基态P原子价层电子有3个未成对电子，且自旋方向相同，其价电子自旋磁量子数的代数和为+ (或-）； 【小问3详解】 中心N原子上无孤电子对，形成3个σ键，价层电子对为3，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成平面三角形；中心原子氮原子没有孤电子对，价层电子对数为2，为直线形分子，中心原子氮原子有1个孤电子对，价层电子对数为3，为V形分子，故键角大于； 【小问4详解】 根据单键均为σ键、双键为1个σ键与1个π键，三键为1个σ键与2个π键，结合次磷酸的结构，可知次磷酸分子中σ键与π键数目之比为5：1，由于次磷酸为一元弱酸，则NaH2PO2在溶液中只能水解不发生电离，溶液呈碱性，故溶液中各离子浓度由大到小的顺序为； 【小问5详解】 均摊法计算，=8，1个锗单晶的晶胞中含有8个Ge，1个锗单晶的晶胞体积为cm3，则晶体密度为。 16. 某学习小组将与的反应设计为原电池，并进行相关实验探究。回答下列问题： I．实验准备 （1）稀浓度的测定。 ①用的溶液滴定未知浓度的稀溶液，下列仪器需要用到的有________。 ②下列操作可能造成测得溶液浓度偏高的有：________。 A．锥形瓶用待测液润洗 B．滴定前有气泡，滴定后气泡消失 C．滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁 D．滴定终点读数时俯视 （2）在酸性条件下可溶解在中，反应的离子方程式为________________。 Ⅱ．实验探究 【实验任务】利用原电池装置探究物质氧化性或还原性强弱的影响因素。 【查阅资料】其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大。 【进行实验】 （3）利用下表所示装置进行实验1~4，记录数据。 装置 实验序号 烧杯中所加试剂 电压表读数 1 20.0 / 10.0 2 20.0 1.0 9.0 3 20.0 2.0 4 25.0 1.0 4.0 已知：本实验条件下，子对电压的影响可忽略。 ①根据表中信息，补充数据：________。 ②由实验2和4测得，可得出结论________________。 （4）由（3）中实验结果小组同学对“电压随减小而增大”可能的原因，提出了以下两种猜想： 猜想1：酸性条件下，的氧化性随减小而增强。 猜想2：酸性条件下，的还原性随减小而增强。 为验证猜想，小组同学在（3）中实验1~4的基础上，利用下表装置进行实验5~7，并记录数据。 装置 实验序号 操作 电压表读数 5 直接测左边装置图中的电压 6 向________（填“左”或“右”）侧烧杯中滴加溶液。 7 向另一侧烧杯中滴加溶液。 实验结果为：、________，说明猜想2不成立，猜想1成立。 【实验结论】物质的氧化性（或还原性）强弱与其浓度、等因素有关。 【答案】（1） ①. DEG ②. AB （2） （3） ①. 8.0 ②. 其他条件相同时，H2O2溶液的浓度越大，其氧化性越强。 （4） ①. 右 ②. 【解析】 【分析】(3)(4)的装置中，Cu作负极，石墨作正极。 【小问1详解】 ①酸碱中和滴定时需要使用的仪器有：酸式滴定管D、碱式滴定管E、锥形瓶G，故选DEG。 ②A．锥形瓶用待测液润洗，使待测液实际体积增大，消耗标准液体积偏大，测定结果偏高，A正确； B．滴定前有气泡，滴定后气泡消失，需要一定量的标准液来填充原气泡的空间，使标准液计数偏大，测定结果偏高，B正确； C．滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁，对待测液中溶质物质的量没有影响，不影响滴定结果，C错误； D．滴定终点读数时俯视，使读数偏小，则标准液体积偏小，滴定结果偏小，D错误； 故选AB； 【小问2详解】 该反应中，Cu作还原剂，H2O2作氧化剂，反应的离子方程式为：； 【小问3详解】 ①为了确保实验1、2、3中双氧水的浓度相同，混合后溶液总体积应相同，因此v1=8.0； ②根据题给信息，可得出的结论是：其他条件相同时，H2O2溶液的浓度越大，其氧化性越强； 【小问4详解】 要证明猜想2不成立，则应在左侧烧杯中加入溶液，测定结果为U5U7，而要证明猜想1成立，则应在右侧烧杯中加入溶液，测定结果应为U5<U6，因此实验6是向右侧烧杯滴加了硫酸溶液，实验7的读数与实验5读数相同，则。 17. 工业上以铬铁矿(FeO·Cr2O3，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题： （1）基态Cr原子的价电子排布图为_______，同周期元素的基态原子最外层电子数与Cr相同的元素为_______(填元素符号)。 （2）焙烧时将矿料磨碎且气体与矿料逆流而行，其目的是_______。 （3）焙烧的目的是将FeO·Cr2O3转化为Na2CrO4和铁红，并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，写出焙烧时FeO·Cr2O3发生的化学方程式_______。 （4）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol•L-1时，可认为已除尽。 ①中和时pH的理论范围为_______； ②中和时产生的滤渣是_______； ③酸化的目的是(写离子反应方程式)_______； ④Fe元素在_______(填操作单元的名称)过程中除去。 （5）冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有_______。 【答案】（1） ①. ②. K和Cu （2）增大接触面积，提高反应速率 （3）4FeO·Cr2O3+7O2+8Na2CO3 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 （4） ①. ②. H2SiO3、  Al(OH)3 ③. ④. 浸取 （5）H2SO4 【解析】 【分析】以铬铁矿(FeO·Cr2O3，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)过程中，向铬铁矿中加入纯碱和O2进行焙烧，FeO·Cr2O3转化为Na2CrO4，Fe(II )被O2氧化成Fe2O3，Al、Si氧化物转化为、Na2SiO3，加入水进行“浸取”，Fe2O3不溶于水，过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使、转化为沉淀过滤除去，再向滤液中加入H2SO4，将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，溶液蒸发结晶将Na2SO4除去，所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O7•2H2O晶体，母液中还含有大量H2SO4。 【小问1详解】 Cr是24号元素，对于基态铬原子，当3d轨道填充5个电子时，处于半充满状态，根据洪特规则，这种半充满结构相对稳定。所以基态Cr原子的价电子排布图为， K的原子序数为19，基态原子电子排布式为[Ar] 4s1，外层电子数为1，Cu的原子序数为29，基态原子电子排布式为[Ar]3d104s1，外层电子数也为1，最外层电子数与Cr相同。 【小问2详解】 焙烧时将矿料磨碎，可增大矿料与氧气的接触面积；气体与矿料逆流而行，利用热量使O2向上流动，增大固体与气体的接触面积，提高化学反应速率。 【小问3详解】 根据题意以及流程图可知，焙烧时FeO·Cr2O3与O2、纯碱反应生成Na2CrO4和铁红，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式：4FeO·Cr2O3+7O2+8Na2CO3 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 【小问4详解】 ①中和时调节溶液pH的目的是将、转化为Al(OH)3 、H2SiO3沉淀过滤除去，由图可知，当溶液时，除尽，当溶液pH>9.3时，H2SiO3会再溶解生成，因此中和时pH的理论范围为4.5≤pH≤9.3 ； ②中和时调节溶液pH的目的是将、转化为Al(OH)3 、H2SiO3沉淀过滤除去，故产生的滤渣是Al(OH)3 、H2SiO3； ③将Al元素和Si元素除去后，溶液中Cr元素主要以、形式存在，溶液中存在平衡: ，酸化时，可提高Na2Cr2O7的产率； ④焙烧后，FeO·Cr2O3转化为Na2CrO4，Fe(II )被O2氧化成Fe2O3，加入水进行“浸取”，Fe2O3不溶于水而被除去； 【小问5详解】 加入H2SO4酸化，将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，溶液蒸发结晶将Na2SO4除去，所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O7•2H2O晶体，母液中还含有大量H2SO4可循环利用。 18. 工业合成氨是人类科学技术的重大突破，其反应为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)   ΔH=-92.4kJ•mol-1。合成氨原料气中的N2可采用液态空气分馏的方法获得，H2主要来源于水煤气，相关反应如下： ①C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+ H2(g)      ΔH1=+131.3kJ•mol-1 ②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+ H2(g)      ΔH2 （1）已知：C(s)+2H2O(g)⇌CO2(g)+2H2(g)   ΔH3=+90.1kJ•mol-1，则ΔH2=_______。 （2）在密闭容器中同时发生反应①②，下列说法正确的是_______。 A. 增大压强，反应②平衡不移动 B. 使用催化剂提高CO平衡转化率 C. 升高温度，反应①的增大，减小 D. 反应①有非极性键的断裂与形成 （3）C、N、O的简单氢化物中，沸点由大到小的顺序为_______(用分子式表示)。 （4）实验发现，其他条件不变时，在相同时间内，向反应②体系中投入一定量CaO可增大H2体积分数，投入CaO可增大H2体积分数的原因是_______。 （5）实验室模拟合成水煤气，一定温度下在2L的密闭容器中加入与8.0molH2O(g)发生反应①和②，在tmin达到平衡时，的转化率是25%，CO的物质的量是，反应开始到平衡时生成的平均反应速率为_______，计算反应b的平衡常数K=_______。 （6）以氨为燃料的质子导电电池，产物为无污染的N2和H2O。写出氨燃料质子导电电池的负极的电极反应式：_______。 【答案】（1）-41.2kJ•mol-1 （2）D （3）H2O>NH3>CH4 （4）二氧化碳和氧化钙反应生成碳酸钙，使平衡正向移动 （5） ①. mol/(L·min) ②. （6）2NH3-6e-=N2↑+6H+ 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应①+②可得反应C(s)+2H2O(g)⇌CO2(g)+2 H2(g)，则ΔH1+ΔH2=ΔH3，则ΔH2=(90.1-131.3) kJ•mol-1=-41.2kJ•mol-1； 【小问2详解】 A．增大压强，反应①平衡逆向移动，导致H2O的量增大，使反应②平衡正向移动，故A错误； B．催化剂改变反应速率，不影响平衡移动，则使用催化剂不能提高CO平衡转化率，故B错误； C．升高温度，反应①的增大，也增大，故C错误； D．反应①中固体C中断裂碳碳非极性键，形成H2中的非极性键，故D正确； 答案选D。 【小问3详解】 C、N、O的简单氢化物中，H2O中氢键多于NH3，故H2O的沸点高于NH3，CH4只有范德华力，沸点最低，故沸点从高到低的顺序为H2O>NH3>CH4； 【小问4详解】 投入CaO时，H2的体积分数增大的原因是二氧化碳和氧化钙反应生成碳酸钙，反应的化学方程式：CO2+CaO═CaCO3，促进平衡正向移动，n(H2)增大； 【小问5详解】 一定温度下在2L的密闭容器中加入与8.0molH2O(g)发生反应①和②，在tmin达到平衡时，的转化率是25%，CO的物质的量是，列式如下： 根据已知数据有：x+y=8.0mol25%；x-y=0.4mol，解得x=1.2mol，y=0.8mol，故到平衡时生成的平均反应速率为v==mol/(L·min)；平衡时n(CO)=0.4mol，n(H2O)= 8.0mol(1-25%)=6mol，n(CO2)=0.8mol，n(H2)=2mol，故反应②的平衡常数K===； 【小问6详解】 以氨为燃料的电池，产物为无污染的N2和H2O，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电池的负极的电极反应式：2NH3-6e-=N2↑+6H+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宜春一中2024-2025学年度第一学期高二年级期末考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 C 2 N 14 O 16 Fe 56 Ge 73 一、单选题(每题3分，共42分) 1. 2024年11月4日，我国神舟十八号载人飞船成功着陆。下列说法正确的是 A. 神舟十八号的天线透波窗具有耐热冲击性能，制作天线透波窗的碳化硅是一种分子晶体 B. 神舟十八号宇航员头盔主要成分是聚碳酸酯，用纳米技术催化合成可降解塑料聚碳酸酯，可降低自然界中碳的含量 C. 神舟十八号采用的燃料之一为液态的偏二甲肼，完全燃烧放出大量的热，只生成二氧化碳和水，具有产物清洁无污染等优点 D. 神舟十八号外壳由铝合金和钛合金等合金制成，合金比其成分金属硬度更大、熔点更低 2. 氮气可以作食品包装、灯泡等的填充气，也是合成纤维、合成橡胶的重要原料。实验室制备氮气的反应式：NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O。下列说法正确的是（ ） A. 元素的电负性：N>O>H B. 氮气分子的电子式： C. 钠电离最外层一个电子所需要的能量：①>② D. 水中的氢键可以表示为：O—H…O，其中H…O之间的距离即为该氢键的键长 3. 下列化学用语的表达错误的是 A. Cl-Cl的p-p  σ键的电子云图形： B. 乙烯的空间填充模型 C. 基态N原子的价层电子排布图 D. 的VSEPR模型为平面三角形 4. 一定温度下，在真空刚性密闭容器中，充入足量发生反应：，达到平衡时测得。下列叙述正确的是 A. 达到平衡时，增大质量，平衡正向移动 B. 正反应是熵增反应，在较高温度下能自发进行 C. 平衡后再充入，平衡逆向移动至新平衡时 D. 平衡后，向容器中充入气体，平衡不会移动 5. 与反应能高选择性地生成甲醇。下图表示分别与、反应体系的能量随反应进程的变化示意图(两者历程相似，图中以示例)，已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的元素时，反应速率会变慢，下列说法正确的是 A. 与红外光谱、质谱图完全相同 B. 与反应的能量变化应为图中曲线d C. 与反应，相同时间内，氘代甲醇的产量： D. 若与反应，生成的氘代甲醇有2种 6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y形成的某一种化合物易生成二聚体，且X、Y两元素基态原子核外电子的空间运动状态相同，Z元素基态原子的最高能级电子数是Y元素基态原子最低能级电子数的一半，W在周期表中的周期数与族序数相等。下列有关说法正确的是 A. Y的氢化物比X的氢化物稳定 B. 简单离子的半径：X>Y>Z>W C. X的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应，生成物中只含共价键 D. 可以通过电解熔融的W的氯化物来获得W单质 7. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释合理的是 选项 实例 解释 A 易溶于 和均含有硫元素 B 熔点： 相对分子质量：大于 C 中氢显-1价、中氢显＋1价 电负性：C>H>Si D 沸点： H-O键的键能大于H-S的键能 A. A B. B C. C D. D 8. 磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，其结构简式如图所示。下列说法正确的是 A. 基态氮原子核外有7种空间运动状态的电子 B. 第一电离能：O>N>C C. 的键角大于的键角 D. 该有机物中碳原子只采取杂化 9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 铁的吸氧腐蚀每生成0.1molFe2O3•nH2O，负极Fe失去0.6NA个电子 B. 常温下，的溶液中，的数目为10-5NA C. 电解精炼铜时，电路中每通过NA个电子时阳极溶解32gCu D. 常温常压下，1 mol金刚烷()中所含非极性键的数目为12NA 10. 根据下列实验操作及现象可以得出相应结论的是 选项 操作及现象 结论 A 常温下，反应前分别测量盐酸、NaHCO3溶液的温度，得到平均温度为T1，测量NaHCO3溶液和盐酸混合反应后的温度为T2，T1>T2 NaHCO3和HCl反应为吸热反应 B 向0.1mol∙L-1MgSO4溶液中加入过量溶液，再滴加0.1mol∙L-1CuSO4溶液 比较与的溶度积大小 C 用pH计分别测定同浓度的溶液和NaCN溶液的pH，前者大于后者 酸性：HCN>H2CO3 D 向浓度均为0.1mol/L的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液中滴加几滴酚酞试剂，前者溶液变红，后者不变色 NaHCO3水解，而NaHSO3不水解 A. A B. B C. C D. D 11. 一种可在较高温度下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯铝酸盐(由NaCl、KCl和形成的熔点为93℃的共熔物)，其中氯铝酸根离子[]起到结合或释放的作用。电池总反应为。下列说法正确的是 A. 基态Al原子价层电子轨道表示式为 B. 时，中心原子的杂化轨道类型为sp C. 放电时，电子由铝经熔融氯铝酸盐流向钨丝 D. 充电时，Al电极的电极反应式为 12. 利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收。下列说法正确的是 A. b为直流电源的正极 B. 阳极的电极反应式为SO2+2H2O- 2e-=+4H+ C. 电解时，通过阳离子交换膜移到左侧 D. 将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜电极反应式不变 13. 25℃向溶液中滴入溶液，体系中、、溶液的体积与溶液的关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 溶液电离度约为1% B. 曲线①表示与溶液的关系 C. 25℃时，的电离平衡常数的数量级为 D. a点对应的溶液中； 14. 钙钛矿型具有优异的化学稳定性和在高温下的良导电性，在催化分解、汽车尾气处理等方面有重要用途，晶胞的结构如图甲所示。设为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为，1号原子的坐标为，3号原子的坐标为。下列说法错误的是 A. 距离O原子最近的O原子有8个 B. 该晶胞的俯视图为图乙 C. 2号原子的坐标为 D. 、间的最短距离为 二、填空题(共58分) 15. 和都是非线性光学晶体材料，回答下列问题： （1）基态原子的价电子排布式为_______，属于_______区，S、P、K、Zn按第一电离能由大到小的顺序排列为_______。 （2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态P原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。 （3）三硝基胺N(NO2)3(其结构为)是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成_______形。硝酰正离子与硝酰负离子的键角_______(填“大于”、“小于”、“等于”)。 （4）磷能形成多种含氧酸，某一元弱酸次磷酸的结构如图甲所示，则次磷酸分子中σ键与π键数目之比为_______，则NaH2PO2溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______。 （5）锗(Ge)是典型的半导体材料，在电子、材料等领域应用广泛。锗单晶的晶胞结构如图乙所示，其晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体密度为_______g·cm-3(列出计算式即可)。 16. 某学习小组将与的反应设计为原电池，并进行相关实验探究。回答下列问题： I．实验准备 （1）稀浓度的测定。 ①用的溶液滴定未知浓度的稀溶液，下列仪器需要用到的有________。 ②下列操作可能造成测得溶液浓度偏高的有：________。 A．锥形瓶用待测液润洗 B．滴定前有气泡，滴定后气泡消失 C．滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁 D．滴定终点读数时俯视 （2）在酸性条件下可溶解在中，反应的离子方程式为________________。 Ⅱ．实验探究 【实验任务】利用原电池装置探究物质氧化性或还原性强弱的影响因素。 【查阅资料】其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大。 【进行实验】 （3）利用下表所示装置进行实验1~4，记录数据。 装置 实验序号 烧杯中所加试剂 电压表读数 1 20.0 / 10.0 2 20.0 1.0 9.0 3 20.0 2.0 4 25.0 1.0 4.0 已知：本实验条件下，子对电压的影响可忽略。 ①根据表中信息，补充数据：________。 ②由实验2和4测得，可得出结论________________。 （4）由（3）中实验结果小组同学对“电压随减小而增大”可能的原因，提出了以下两种猜想： 猜想1：酸性条件下，的氧化性随减小而增强。 猜想2：酸性条件下，的还原性随减小而增强。 为验证猜想，小组同学在（3）中实验1~4的基础上，利用下表装置进行实验5~7，并记录数据。 装置 实验序号 操作 电压表读数 5 直接测左边装置图中的电压 6 向________（填“左”或“右”）侧烧杯中滴加溶液。 7 向另一侧烧杯中滴加溶液。 实验结果为：、________，说明猜想2不成立，猜想1成立。 【实验结论】物质的氧化性（或还原性）强弱与其浓度、等因素有关。 17. 工业上以铬铁矿(FeO·Cr2O3，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题： （1）基态Cr原子的价电子排布图为_______，同周期元素的基态原子最外层电子数与Cr相同的元素为_______(填元素符号)。 （2）焙烧时将矿料磨碎且气体与矿料逆流而行，其目的是_______。 （3）焙烧的目的是将FeO·Cr2O3转化为Na2CrO4和铁红，并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，写出焙烧时FeO·Cr2O3发生的化学方程式_______。 （4）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol•L-1时，可认为已除尽。 ①中和时pH的理论范围为_______； ②中和时产生的滤渣是_______； ③酸化的目的是(写离子反应方程式)_______； ④Fe元素在_______(填操作单元的名称)过程中除去。 （5）冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有_______。 18. 工业合成氨是人类科学技术的重大突破，其反应为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)   ΔH=-92.4kJ•mol-1。合成氨原料气中的N2可采用液态空气分馏的方法获得，H2主要来源于水煤气，相关反应如下： ①C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+ H2(g)      ΔH1=+131.3kJ•mol-1 ②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+ H2(g)      ΔH2 （1）已知：C(s)+2H2O(g)⇌CO2(g)+2H2(g)   ΔH3=+90.1kJ•mol-1，则ΔH2=_______。 （2）在密闭容器中同时发生反应①②，下列说法正确的是_______。 A. 增大压强，反应②平衡不移动 B. 使用催化剂提高CO平衡转化率 C. 升高温度，反应①的增大，减小 D. 反应①有非极性键的断裂与形成 （3）C、N、O的简单氢化物中，沸点由大到小的顺序为_______(用分子式表示)。 （4）实验发现，其他条件不变时，在相同时间内，向反应②体系中投入一定量CaO可增大H2体积分数，投入CaO可增大H2体积分数的原因是_______。 （5）实验室模拟合成水煤气，一定温度下在2L的密闭容器中加入与8.0molH2O(g)发生反应①和②，在tmin达到平衡时，的转化率是25%，CO的物质的量是，反应开始到平衡时生成的平均反应速率为_______，计算反应b的平衡常数K=_______。 （6）以氨为燃料的质子导电电池，产物为无污染的N2和H2O。写出氨燃料质子导电电池的负极的电极反应式：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $