精品解析：四川省乐山市峨眉第二中学校2024-2025学年高二下学期3月考试 化学试卷

峨眉二中23级高二下3月考考试化学科试卷 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 下列各项叙述中，正确的是 A. N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大 B. 价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素 C. 2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等 D. 氮原子的最外层电子排布图： 2. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，Z元素的2p轨道上有两个成单电子。A、B、C、D、E是由其中的两种或三种元素组成的化合物，A是淡黄色固体，F是Z元素的气体单质。已知：A+B→D+F，A+C→E+F；25℃时0.1 mol·L－1 D溶液的pH为13。下列判断错误的是 A. X与W属于同主族元素 B. 原子半径：W>Y>Z>X C. 1.0 L 0.1 mol·L－1 E溶液中阴离子的总物质的量大于0.1 mol D. 物质A中既含有离子键，又含有共价键，且阴阳离子个数比为1：1 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 的硝酸钙溶液中含有的硝酸根离子的数目为 B. 标准状况下，22.4L乙醇完全燃烧，生成的二氧化碳的分子数为 C. 标准状况下，与Fe完全反应转移电子数目 D. 1mol氢氧根离子中含有的电子数为 4. ①PH3的分子构型为三角锥形，②BeCl2的分子构型为直线形，③CH4分子的构型为正四面体形，④CO2为直线形分子，⑤BF3分子构型为平面正三角形，⑥NF3分子结构为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是 A. ①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子 B. 只有④为非极性分子，其余为极性分子 C. 只有②⑤是极性分子，其余为非极性分子 D. 只有①③是非极性分子，其余是极性分子 5. 已知元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是 A. 某元素原子的第二电子层电子轨道表示式为 B. 某元素在某种化合物中的化合价为 C. 某元素的原子最外层上电子数为6 D. 某元素的原子价电子排布式为 6. 硫酸盐(含、)气溶胶是雾霾的成分之一。科学家发现，处于纳米液滴中的通过“水分子桥”，可以将电子快速转移给周围的气相分子，雾霾中硫酸盐生成的主要过程示意图如图所示。下列说法不正确的是 A. “水分子桥”主要靠氢键形成 B. 过程①②中硫元素均被氧化 C. 是生成硫酸盐的催化剂 D. 该过程中存在氧氢键的断裂与生成 7. 下表中各粒子、粒子对应的立体构型及解释均正确的是(　　) 选项 粒子 立体构型 解释 A 氨基负离子(NH2—) 直线形 N原子采用sp杂化 B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采用sp3杂化 C 碳酸根离子(CO32—) 三角锥形 C原子采用sp3杂化 D 碘三正离子（I3+) V形 I原子采用sp3杂化 A. A B. B C. C D. D 8. 下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是 A. 基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B. 原子的价电子排布为(n-1)d6～8ns2的元素一定是VIIIB族元素 C. 基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D. 基态原子价电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y 9. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y、X与Z分别同主族，四种元素形成的一种化合物Q的结构如图所示。下列说法错误的是 A. 原子半径：W＜X＜Z＜Y B. X与Z形成的化合物均能被NaOH溶液吸收 C. W与Y形成的化合物属于离子化合物 D. Q溶于水或熔化时电离出的离子相同 10. 我国科学家发现了一类由Fe-Se-As-F-O组成的磁性超导材料。下列说法正确的是 A. Fe变成Fe2+时首先失去3d轨道电子 B. 的空间构型为平面正三角形 C. 通过化学变化可以实现与的相互转化 D. 基态F原子的核外电子有9种空间运动状态 11. 北京大学的科技工作者在金(111)表面进行生长的二维双层冰的边缘结构实现了成像观察，二维冰层的AFM表征细节(图1)及其结构模型(图2)如下，该成果发表在2020年1月的《Nature》上。下列说法正确的是 A. 气相水分子、“准液体”水分子和固态水分子属于三种不同的化合物 B. 固态水分子之间的化学键较强，“准液体”水分子之间的化学键较弱 C. 由于水分子间的氢键比较牢固，使水分子很稳定，高温下也难分解 D. 受到能量激发时“准液体”的水分子与下层固态水分子脱离，使冰面变滑 12. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数之和为46，它们在周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是 A. 原子半径大小顺序为Y>Z>W>X B. 共价化合物WZ2含有非极性键 C. X元素最高价氧化物水化物酸性最强 D. Z元素的一种氧化物具有漂白性，使紫色石蕊溶液先变红后褪色 13. 根据如图信息分析，有关N2＋3H22NH3的说法正确的是 A. 该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(l) ΔH= +2bkJ·mol-1 B. 1molN原子和3molH原子生成1mol氨气时，放出bkJ的热量 C. 使用催化剂不会改变反应的热效应，即不会影响a和b的大小 D. 1molN2(g)和3molH2(g)的化学能之和小于2molNH3(g)的化学能 14. 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。 下列说法正确的是 A. 沸点： B. 分子非极性分子 C. C形成的单质中键与键个数之比为1∶2 D. B、C、D形成的简单气态氢化物互为等电子体 15. 常温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是 A. pH=1的溶液：Fe2+、Mg2+、、 B. pH=12的溶液：K+、Na+、、 C. pH=7的溶液：Na+、Cu2+、S2-、Cl- D. pH=7的溶液：Al3+、K+、Cl-、 二、非选择题(本题包括4小题，共55分) 16. 回答下列问题 （1）关于晶体的自范性，下列叙述正确的是________。 A. 破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B. 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 C. 圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性 D. 由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 （2）下列有机物分子中属于手性分子的是_______。 ①乳酸[CH3CH(OH)COOH]②2­丁醇CH3CH(OH)CH2CH3③　④丙三醇 A. 只有① B. ①和② C. ①②③ D. ①②③④ （3）已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为__________。 A. XYZ B. X2Y4Z C. XY4Z D. X4Y2Z 据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。已知：①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构；②N—N键的键能为167 kJ·mol-1。请回答下列问题： （4）N60分子组成的晶体为___________晶体，其熔、沸点比N2___________(填“高”或“低”)，原因是___________。 （5）1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是___________kJ(已知N≡N键的键能为942 kJ·mol-1)，表明稳定性N60___________(填“>”“<”或“=”)N2. （6）由(5)列举N60的用途(举一种)：___________。 17. 氮、磷、硫及其化合物的用途广泛。回答下列问题： （1）下列四种N原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是___________(填字母)。 A. B. C. D. （2）羟胺(NH2OH)可看成氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物，分子中N原子的杂化形式为___________。羟胺易溶于水，其主要原因是___________。 （3）氮、磷、硫三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)，氮气分子中σ键与π键的数目之比为___________，氮、磷、砷三种元素的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为___________(用化学式表示)。 中国海军航母建设正在有计划、有步骤地向前推进，第一艘国产航母目前正在进行海试。建造航母需要大量的新型材料。航母的龙骨要耐冲击，航母的甲板要耐高温，航母的外壳要耐腐蚀。 （4）镍铬钢抗腐蚀性能强，Ni2＋的核外电子排布式为___________。 （5）航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷，结构如图1所示，其中C原子的杂化方式为___________杂化，在有机物中C原子间可以形成双键，而硅烷中Si原子间难以形成双键的原因是___________。 图1 （6）海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。 ①根据下表数据判断：最有可能生成较稳定单核阳离子的卤素原子是___________(填元素符号)。 氟 氯 溴 碘 第一电离能/(kJ·mol-1) 1681 1251 1140 1008 ②根据价层电子对互斥理论，预测ClO的立体构型为___________形，写出一个与ClO是等电子体的化学符号___________。 18. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Ni2＋ Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ 开始沉淀时(c=0.01 mol·L-1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH 8.7 4.7 3.2 90 回答下列问题： （1）写出Fe原子的价电子排布式___________。 （2）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________、___________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式___________。 （3）“滤液②”中含有的金属离子是___________。 （4）写出“转化”中H2O2参加反应的方程式___________。 （5）若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即，“滤液③”中可能含有的杂质离子为___________。 （6）加入NaOH溶液“调pH”，除去杂质离子，应控制的pH范围是___________。 （7）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式___________。 （8）将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是___________。 19. CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为2L的恒温密闭容器中，按物质的量之比1∶3.5充入CO2和H2，一定条件下发生反应： ，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。 已知键能数据： C=O C-O C-H H-H O-H 键能/kJ/mol 799 358 411 432 459 （1）___________。 （2）能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．反应中CO2和CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点) B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内生成，同时生成 D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化 E．混合气体的密度不随时间的变化而变化 （3）平衡时H2的转化率为___________(保留一位小数)。 （4）保持温度和容积不变，除充入H2外，还能使平衡后增大的措施是___________(任写两条)。 （5）若其他条件不变，平衡后再同时充入四种物质各0.5mol，则平衡如向___________移动(用“正反应方向或逆反应方向或不”)。 （6）氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，常见的燃料除H2外，还有CO、水煤气(CO和H2)、烃类(如CH4)、醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。以甲醇为燃料，写出下列介质中的电极反应式。 ①酸性溶液(或含质子交换膜) 正极：___________ ； ②碱性溶液 负极：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 峨眉二中23级高二下3月考考试化学科试卷 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 下列各项叙述中，正确的是 A. N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大 B. 价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素 C. 2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等 D. 氮原子的最外层电子排布图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．同主族元素从上到下，电负性减小，则N、P、As的电负性随原子序数的增大而减小，故A错误； B．价电子排布为4s24p3的元素有4个电子层、最外层电子数为5，位于第四周期第ⅤA族，最后填充p电子，是p区元素，故B正确； C．p轨道均为纺锤形，离原子核越远，能量越高，2p轨道能量低于3p，故C错误； D．利用“洪特规则”可知最外层电子排布图错误，应为，故D错误； 故选B。 2. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，Z元素的2p轨道上有两个成单电子。A、B、C、D、E是由其中的两种或三种元素组成的化合物，A是淡黄色固体，F是Z元素的气体单质。已知：A+B→D+F，A+C→E+F；25℃时0.1 mol·L－1 D溶液的pH为13。下列判断错误的是 A. X与W属于同主族元素 B. 原子半径：W>Y>Z>X C. 1.0 L 0.1 mol·L－1 E溶液中阴离子的总物质的量大于0.1 mol D. 物质A中既含有离子键，又含有共价键，且阴阳离子个数比为1：1 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，A、B、C、D、E是由其中的两种或三种元素组成的化合物，A是淡黄色固体，A是Na2O2，25℃时0.1 mol·L－1 D溶液的pH为13，D是NaOH，Z元素的2p轨道上有两个成单电子，Z是O元素，F是Z元素的气体单质，F是O2，Na2O2+B→NaOH+ O2，Na2O2+C→E+O2，则B是H2O、C是CO2、E是Na2CO3；X、Y、Z、W分别是H、C、O、Na； 【详解】A．X、W分别是H、Na ，属于同主族元素，故A正确； B．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径Na>C>O>H，故B正确； C．1L 0.1 mol•L-1碳酸钠溶液中含有溶质碳酸钠0.1mol，由于碳酸根离子部分水解，导致溶液中阴离子数目增大，则溶液中含有的阴离子的物质的量大于0.1mol，故C正确； D．A是Na2O2，含有Na+、，既含有离子键又含有共价键，且阴阳离子个数比为1：2，故D错误； 选D。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 的硝酸钙溶液中含有的硝酸根离子的数目为 B. 标准状况下，22.4L乙醇完全燃烧，生成的二氧化碳的分子数为 C. 标准状况下，与Fe完全反应转移电子数目为 D. 1mol氢氧根离子中含有的电子数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．依据n=cV计算溶液中硝酸钙溶质物质的量=1L×2mol/L=2mol，含有的硝酸根离子数为4NA，故A错误； B．标准状况，乙醇不是气体，22.4L乙醇物质的量不是1mol，故B错误； C．标准状况下，为0.5mol，反应中氯元素化合价由0变为-1，则转移电子数目为，故C正确； D．1个氢氧根离子所含电子数为10，1mol氢氧根离子中含有的电子数为10NA，故D错误； 故选C。 4. ①PH3的分子构型为三角锥形，②BeCl2的分子构型为直线形，③CH4分子的构型为正四面体形，④CO2为直线形分子，⑤BF3分子构型为平面正三角形，⑥NF3分子结构为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是 A. ①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子 B. 只有④为非极性分子，其余为极性分子 C. 只有②⑤是极性分子，其余为非极性分子 D. 只有①③是非极性分子，其余是极性分子 【答案】A 【解析】 【分析】非极性键只能由相同种类的原子之间形成，极性分子只能由不同种类的原子之间形成。但在形成分子的时候，主要取决于分子的结构，当分子中的电子云能均匀分布的时候，分子则无极性，否则分子有极性。 【详解】非极性键只能由相同种类的原子之间形成，极性分子只能由不同种类的原子之间形成。但在形成分子的时候，主要取决于分子的结构，当分子中的电子云能均匀分布的时候，分子则无极性，否则分子有极性。 ④CO2分子为直线型，极性抵消，为非极性分子，③CH4为正四面体，故极性也可抵消，为非极性分子，②BeCl2分子构型为直线型分子，故极性可抵消，为非极性分子，⑤ BF3分子构型为三角形，极性抵消，故为非极性分子。 ⑥NF3中由于N原子孤对电子对F原子的排斥作用，使电子不能均匀分布，故为极性分子；①PH3中P原子的孤对电子对H原子的排斥作用，使电子不能均匀分布，故为极性分子； 结合以上分析可知，①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子，A正确； 综上所述，本题选A。 【点睛】组成为ABn型化合物，若中心原子A的化合价等于族的序数，则该化合物为非极性分子，中心原子上的价电子都形成共价键的分子为非极性分子，存在孤电子对的分子为极性分子。 5. 已知元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是 A. 某元素原子的第二电子层电子轨道表示式为 B. 某元素在某种化合物中的化合价为 C. 某元素的原子最外层上电子数为6 D. 某元素的原子价电子排布式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．第二电子层电子轨道表示式为只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置，故A错误； B．某些非金属元素有多种化合价，某元素在某种化合物中的化合价为，价不一定是其最高化合价，无法确定其在周期表中的位置，故B错误； C．某元素的原子最外层上电子数为6，只能确定族序数，无法确定周期数，无法确定其在周期表中的位置，故C错误； D．某元素的原子价电子排布式为，则可确定该元素在第五周期第ⅢA族，即能确定其在周期表中的位置，故D正确； 故答案为：D。 6. 硫酸盐(含、)气溶胶是雾霾的成分之一。科学家发现，处于纳米液滴中的通过“水分子桥”，可以将电子快速转移给周围的气相分子，雾霾中硫酸盐生成的主要过程示意图如图所示。下列说法不正确的是 A. “水分子桥”主要靠氢键形成 B. 过程①②中硫元素均被氧化 C. 是生成硫酸盐的催化剂 D. 该过程中存在氧氢键的断裂与生成 【答案】C 【解析】 【分析】图中过程①表示SO和NO2反应生成SO和NO，过程②表示SO和NO2加入一个水分子转化为HSO和HNO2，由此分析。 【详解】A．水分子中氧原子的电负性较大，水分子之间，主要形成氢键；“水分子桥”中SO中的氧原子和水分子中的氢原子，NO2中的氧原子和水分子中的氢原子之间，主要靠氢键形成，故A不符合题意； B．过程①表示SO转化为SO，硫元素的化合价从+4价转化为+5，过程②表示SO转化为HSO，硫元素的化合价从+5价升高到+6价，硫元素的化合价都升高，均被氧化，故B不符合题意； C．根据图中的转化关系，NO2转化为HNO2，氮元素的化合价从+4价降低到+3价，氮元素的化合价降低，被还原，作氧化剂，故C符合题意； D．根据图示过程，SO加入一个水分子转化为HSO的过程，有水分子中氢氧键的断裂，NO2加入一个水分子转化为HNO2的过程中有氢氧键的形成，故D不符合题意； 故答案为C。 7. 下表中各粒子、粒子对应的立体构型及解释均正确的是(　　) 选项 粒子 立体构型 解释 A 氨基负离子(NH2—) 直线形 N原子采用sp杂化 B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采用sp3杂化 C 碳酸根离子(CO32—) 三角锥形 C原子采用sp3杂化 D 碘三正离子（I3+) V形 I原子采用sp3杂化 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH2-中心原子N原子采用sp3杂化但N原子有两对价电子未参与成键，所以分子的立体构型为V型，选项A错误； B．SO2中S原子的价层电子对个数=键数+孤对电子对数=2+(6-2×2)=3，含孤电子对数为1，杂化轨道数3，采取sp2杂化，结构为V形，选项B错误； C．CO32-中，价层电子对数=3+(4+2-3×2)=3，含孤电子对数为0，杂化轨道数3，采取sp2杂化，分子形状为平面三角形；选项C错误； D．碘三正离子（I3+)中I原子的价层电子对个数=键数+孤对电子对数=2+(7-1-2×1)=4，含孤电子对数为2，杂化轨道数4，采取sp3杂化，结构为V形，选项D正确； 答案选D。 【点睛】本题考查物质的空间构型，根据价层电子对互斥理论来分析解答即可，难点的孤电子对个数的计算方法，为常考查点，要熟练掌握，价层电子对个数=配原子个数+孤电子对个数；通常价电子对个数为2时是sp杂化、价电子对个数为3时是sp2杂化、价电子对个数为4时是sp3杂化，据此分析答题。 8. 下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是 A. 基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B. 原子的价电子排布为(n-1)d6～8ns2的元素一定是VIIIB族元素 C. 基态原子p能级上半充满的元素一定位于p区 D. 基态原子价电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为主族元素，Cr、Cu为副族元素，A错误； B．副族元素d能级电子数为10或1～5，原子的价电子排布为(n-1)d6-8ns2的元素为Ⅷ族元素，B错误； C．基态原子的p能级上半充满的元素，电子最后填充p能级，属于p区，C正确； D．ⅢB～ⅦB及Ⅷ族元素，其族序数为外围电子中d、s能级含有电子数目之和，族序数一定为x+y；ⅠB族、ⅡB族元素，族序数等于外围电子排布中s能级中的电子数为y，D错误； 故选C。 9. 短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W与Y、X与Z分别同主族，四种元素形成的一种化合物Q的结构如图所示。下列说法错误的是 A. 原子半径：W＜X＜Z＜Y B. X与Z形成的化合物均能被NaOH溶液吸收 C. W与Y形成的化合物属于离子化合物 D. Q溶于水或熔化时电离出的离子相同 【答案】D 【解析】 【分析】由Q的结构图可知，W与Y位于第IA族，X与Z位于第ⅥA族，又W、X、Y、Z为短周期主族元素，且原子序数依次增大，W与Y、X与Z分别同主族，由此推得，W、X、Y、Z分别为H、O、Na、S，Q为NaHSO4，据此分析解答。 【详解】由以上分析知，W、X、Y、Z分别为H、O、Na、S，Q为NaHSO4， A. 同一周期从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径:H＜O＜S＜Na，A项正确； B. SO2和SO3均属于酸性氧化物，均能被NaOH溶液吸收，B项正确； C. H和Na形成的化合物为NaH，NaH属于离子化合物，C项正确； D. NaHSO4溶于水电离出Na+、H+、，熔化时电离出Na+和，电离出的离子不同，D项错误； 故选D。 10. 我国科学家发现了一类由Fe-Se-As-F-O组成的磁性超导材料。下列说法正确的是 A. Fe变成Fe2+时首先失去3d轨道电子 B. 的空间构型为平面正三角形 C. 通过化学变化可以实现与的相互转化 D. 基态F原子的核外电子有9种空间运动状态 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．Fe变成Fe2+时首先失去4s能级电子，故A错误； B．中价层电子对个数=3+(5+1−3×2)/2=3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论知，该微粒空间构型为平面正三角形，故B正确； C．与之间的转化，属于核变化，不是化学变化，故C错误； D．s能级上1种运动状态、p能级有3种运动状态，氟原子核电荷数为9，电子排布为1s22s22p5，核外电子有5种空间运动状态，故D错误； 故选：B。 11. 北京大学的科技工作者在金(111)表面进行生长的二维双层冰的边缘结构实现了成像观察，二维冰层的AFM表征细节(图1)及其结构模型(图2)如下，该成果发表在2020年1月的《Nature》上。下列说法正确的是 A. 气相水分子、“准液体”水分子和固态水分子属于三种不同的化合物 B. 固态水分子之间的化学键较强，“准液体”水分子之间的化学键较弱 C. 由于水分子间的氢键比较牢固，使水分子很稳定，高温下也难分解 D. 受到能量激发时“准液体”的水分子与下层固态水分子脱离，使冰面变滑 【答案】D 【解析】 【详解】A．气相水分子、“准液体”水分子和固态水分子为H2O的不同存在形式，为同一种物质，故A错误； B．水分子之间存在范德华力和氢键，不存在化学键，故B错误； C．氢键决定水的熔沸点，水分子的稳定性与氢键无关，水分子稳定是因为分子内O-H键的键能较大，故C错误； D．受到能量激发时，“准液体”的水分子与下层固态水分子连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑，故D正确； 综上所述答案为D。 12. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数之和为46，它们在周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是 A. 原子半径大小顺序为Y>Z>W>X B. 共价化合物WZ2含有非极性键 C. X元素最高价氧化物的水化物酸性最强 D. Z元素的一种氧化物具有漂白性，使紫色石蕊溶液先变红后褪色 【答案】A 【解析】 【分析】由短周期主族元素W、X、Y、Z四种元素在周期表中的位置关系可知W、X为第2周期，Y、Z为第3周期，设W的原子序数为a，则X、Y、Z的原子序数分别为a+3、a+9、a+10，则有a+3+a+9+a+10+a=46，a=6，故W、X、Y、Z四种元素分别为碳、氟、磷、硫，据此分析解答。 【详解】A．电子层越多原子半径越大，同周期从左到右原子半径减小，则原子半径大小顺序为：Y>Z>W>X，A正确； B． CS2中含有2个C=S极性键，不存在非极性键，B错误； C．X为F，其非金属性最强，没有最高正化合价，C错误； D．SO2不能漂白石蕊试液，D错误； 故选A。 13. 根据如图信息分析，有关N2＋3H22NH3的说法正确的是 A. 该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(l) ΔH= +2bkJ·mol-1 B. 1molN原子和3molH原子生成1mol氨气时，放出bkJ的热量 C. 使用催化剂不会改变反应的热效应，即不会影响a和b的大小 D. 1molN2(g)和3molH2(g)的化学能之和小于2molNH3(g)的化学能 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图所示该反应是放热反应，1molN2和3molH2反应生成2molNH3(g)放出热量(2b-2a)kJ ，热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-(2b-2a)kJ·mol-1，A错误； B．原子形成化学键要放热，如图所示1molN原子和3molH原子生成1mol氨气时，放出bkJ的热量，B正确； C．使用催化剂不会改变反应的热效应，但会降低反应的活化能，会影响b和a的大小，C错误； D．N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)为放热反应，故1molN2(g)和3molH2(g)的化学能之和大于2molNH3(g)的化学能，D错误； 故选B。 14. 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。 下列说法正确的是 A. 沸点： B. 分子非极性分子 C. C形成的单质中键与键个数之比为1∶2 D. B、C、D形成的简单气态氢化物互为等电子体 【答案】C 【解析】 【详解】根据各元素在周期表中的位置知，A为氢，B为碳，C为氮，D为氧，X为硫，Y为氯。 A．为，存在氢键，为，沸点，选项A错误； B．为，是极性分子，选项B错误； C．中含有氮氮三键，三键中含有有1个键，2个键，选项C正确； D．B、C、D的简单气态氢化物分别是、、，原子数不同，不能互为等电子体，选项D错误； 答案选C。 15. 常温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是 A. pH=1的溶液：Fe2+、Mg2+、、 B. pH=12的溶液：K+、Na+、、 C. pH=7的溶液：Na+、Cu2+、S2-、Cl- D. pH=7的溶液：Al3+、K+、Cl-、 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．pH=1的溶液中，在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应，不能大量共存，故A错误； B．pH=12的溶液中，K+、Na+、、均不能发生反应，能大量共存，故B正确； C．pH=7的溶液中，Cu2+、S2-会发生反应生成沉淀，不能大量共存，故C错误； D．pH=7的溶液中，Al3+、会发生双水解，不能大量共存，故D错误； 故选B。 二、非选择题(本题包括4小题，共55分) 16. 回答下列问题 （1）关于晶体的自范性，下列叙述正确的是________。 A. 破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B. 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 C. 圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性 D. 由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 （2）下列有机物分子中属于手性分子的是_______。 ①乳酸[CH3CH(OH)COOH]②2­丁醇CH3CH(OH)CH2CH3③　④丙三醇 A. 只有① B. ①和② C. ①②③ D. ①②③④ （3）已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为__________。 A. XYZ B. X2Y4Z C. XY4Z D. X4Y2Z 据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。已知：①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构；②N—N键的键能为167 kJ·mol-1。请回答下列问题： （4）N60分子组成的晶体为___________晶体，其熔、沸点比N2___________(填“高”或“低”)，原因是___________。 （5）1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是___________kJ(已知N≡N键的键能为942 kJ·mol-1)，表明稳定性N60___________(填“>”“<”或“=”)N2. （6）由(5)列举N60的用途(举一种)：___________。 【答案】（1）B （2）C （3）C （4） ①. 分子晶体 ②. 高 ③. N60和N2均为分子晶体，N60相对分子质量比N2大得多，分子间作用力更大 （5） ①. 放出13230kJ ②. ＜ （6）作燃料（作高能炸药或火箭推进剂等） 【解析】 【小问1详解】 A.晶体在固态时不具有自发性，不能形成新的晶体，A错误； B.溶质从溶液中析出，可形成晶体，B正确； C.圆形容器中结出的冰是圆形，不是自发形成的，而是受容器限制形成的，C错误； D、玻璃属于非晶体，不具有自范性，由玻璃制成规则的玻璃球不是自发进行的，D错误； 故答案为：B。 【小问2详解】 已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，含有手性碳原子的有机物分子中属于手性分子，则：①乳酸[CH3CH(OH)COOH]中与羟基、羧基相连的碳原子为手性碳原子，②2­丁醇CH3CH(OH)CH2CH3中与羟基相连的碳原子为手性碳原子，③中与羟基相连的碳原子为手性碳原子，④丙三醇中无手性碳原子，即①②③中均含有手性碳原子均为手性分子，故答案为C； 【小问3详解】 由题干某晶体晶胞图可知，一个晶胞中含有X个数为=1，Y的个数为4，Z的个数为1，则该晶体的化学式为XY4Z ，故答案为C； 【小问4详解】 N60分子组成的晶体是分子间通过范德华力形成的分子晶体，N60和N2均为分子晶体，其相对分子质量比N2大得多，分子间作用力更大，导致其熔、沸点比N2高； 【小问5详解】 由题干信息可知，1molN60分子中含有=90个N-N键，故1 mol N60分解成N2时，ΔH=(90×167-30×942)kJ/mol=-13230kJ/mol，即需放出13230kJ的热量，即N60具有的总能量比N2高，能量越高越不稳定，即稳定性N60<N2； 【小问6详解】 N60分解为N2时释放大量的能量，并且生成的氮气无污染，可用作燃料、高能炸药和火箭推进剂等。 17. 氮、磷、硫及其化合物的用途广泛。回答下列问题： （1）下列四种N原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是___________(填字母)。 A. B. C. D. （2）羟胺(NH2OH)可看成氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物，分子中N原子的杂化形式为___________。羟胺易溶于水，其主要原因是___________。 （3）氮、磷、硫三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)，氮气分子中σ键与π键的数目之比为___________，氮、磷、砷三种元素的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为___________(用化学式表示)。 中国海军航母建设正在有计划、有步骤地向前推进，第一艘国产航母目前正在进行海试。建造航母需要大量的新型材料。航母的龙骨要耐冲击，航母的甲板要耐高温，航母的外壳要耐腐蚀。 （4）镍铬钢抗腐蚀性能强，Ni2＋的核外电子排布式为___________。 （5）航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷，结构如图1所示，其中C原子的杂化方式为___________杂化，在有机物中C原子间可以形成双键，而硅烷中Si原子间难以形成双键的原因是___________。 图1 （6）海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。 ①根据下表数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是___________(填元素符号)。 氟 氯 溴 碘 第一电离能/(kJ·mol-1) 1681 1251 1140 1008 ②根据价层电子对互斥理论，预测ClO的立体构型为___________形，写出一个与ClO是等电子体的化学符号___________。 【答案】（1）ACBD （2） ①. sp3 ②. 羟氨中含有N-H、O-H键，易与水形成氢键 （3） ①. N>P>S ②. 1:2 ③. NH3>AsH3>PH3 （4）［Ar］3d8 （5） ①. sp3 ②. Si原子半径大于C原子，硅原子间电子云难以“肩并肩”形成π键 （6） ①. I ②. 三角锥 ③. PCl3或 【解析】 【小问1详解】 是基态N原子； 是基态N原子1s中1个电子激发到2p能级；是基态N原子2s中1个电子激发到2p能级；是基态N原子1s、2s中各1个电子激发到2p能级；所以能量由低到高的顺序是A<C<B<D。 【小问2详解】 羟氨(NH2OH)分子中N原子有4个价电子对,杂化形式为sp3。羟氨中含有N-H、O-H键，易与水形成氢键，所以羟氨易溶于水。 【小问3详解】 氮、磷同主族，N原子半径小于P，第一电离能N>P；磷、硫同周期，P原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能P>S，氮、磷、硫三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>P>S；氮气分子的结构式为N≡N，三键中有1个σ键和2个π键，σ键与π键的数目之比为1:2；氮、磷、砷三种元素的简单氢化物为NH3、PH3、AsH3，NH3、PH3、AsH3结构相似，NH3能形成分子间氢键，NH3沸点最高；PH3、AsH3相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，沸点由高到低的顺序为NH3>AsH3>PH3。 【小问4详解】 Ni是28号元素，Ni失去最外层2个电子得到Ni2＋，Ni2＋的核外电子排布式为［Ar］3d8； 【小问5详解】 航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷，结构如图1所示，其中C原子形成4个单键，价电子对数为4，杂化方式为sp3杂化；Si原子半径大于C原子，硅原子间电子云难以“肩并肩”形成π键，所以硅烷中Si原子间难以形成双键。 【小问6详解】 ①第一电离能越小，越易失电子形成阳离子，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是I。 ②预测ClO中Cl原子价电子对数为4，有1个孤电子对，立体构型为三角锥形；等电子体是原子数相等、价电子数也相等的微粒，与ClO是等电子体的化学符号PCl3或。 18. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Ni2＋ Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ 开始沉淀时(c=0.01 mol·L-1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0 回答下列问题： （1）写出Fe原子的价电子排布式___________。 （2）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________、___________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式___________。 （3）“滤液②”中含有的金属离子是___________。 （4）写出“转化”中H2O2参加反应的方程式___________。 （5）若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即，“滤液③”中可能含有的杂质离子为___________。 （6）加入NaOH溶液“调pH”，除去杂质离子，应控制的pH范围是___________。 （7）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式___________。 （8）将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是___________。 【答案】（1）3d64s2 （2） ①. 除去油脂 ②. 溶解铝及其氧化物 ③. +H+=Al(OH)3↓+H2O （3）Ni2+、Fe2+、Fe3+ （4）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O （5）Fe3+ （6）3.2≤pH＜7.2 （7）2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O （8）提高镍的回收率 【解析】 【分析】由图可知，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，将Al及其氧化物溶解，得到的滤液①含有NaAl(OH)4，滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②，Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后，加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，据此分析解题。 【小问1详解】 已知Fe为26号元素，Fe原子的价电子排布式为：3d64s2，故答案为：3d64s2； 【小问2详解】 根据分析可知，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并将Al及其氧化物溶解，滤液①中含有NaAl(OH)4，加入稀硫酸可发生反应为：+H+=Al(OH)3↓+H2O，故答案为：除去油脂；溶解铝及其氧化物；+H+=Al(OH)3↓+H2O； 【小问3详解】 由分析可知，“滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+，故答案为：Ni2+、Fe2+、Fe3+； 【小问4详解】 由分析可知，“转化”中H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+后，故其参加反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； 【小问5详解】 若将工艺流程改为先“调pH”后“转化”，会使调pH过滤后的溶液中含有Fe2+、则滤液③中可能含有转化生成的Fe3+，故答案为：Fe3+； 【小问6详解】 由分析可知，调节pH的目的为将Fe3+完成沉淀而除去，结合上述表格可知，Ni2+开始沉淀时的pH=7.2，Fe3+完全沉淀的pH为3.2，因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2≤pH＜7.2，故答案为：3.2≤pH＜7.2； 【小问7详解】 由题干信息，硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反应中Ni2+被氧化为NiOOH沉淀，ClO-被还原为Cl-，则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O，故答案为：2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O； 【小问8详解】 分离出硫酸镍晶体后的母液中还含有Ni2+，可将其收集、循环使用，从而提高镍的回收率，故答案为：提高镍的回收率。 19. CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为2L的恒温密闭容器中，按物质的量之比1∶3.5充入CO2和H2，一定条件下发生反应： ，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。 已知键能数据： C=O C-O C-H H-H O-H 键能/kJ/mol 799 358 411 432 459 （1）___________。 （2）能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．反应中CO2和CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点) B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内生成，同时生成 D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化 E．混合气体的密度不随时间的变化而变化 （3）平衡时H2的转化率为___________(保留一位小数)。 （4）保持温度和容积不变，除充入H2外，还能使平衡后增大的措施是___________(任写两条)。 （5）若其他条件不变，平衡后再同时充入四种物质各0.5mol，则平衡如向___________移动(用“正反应方向或逆反应方向或不”)。 （6）氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，常见的燃料除H2外，还有CO、水煤气(CO和H2)、烃类(如CH4)、醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。以甲醇为燃料，写出下列介质中的电极反应式。 ①酸性溶液(或含质子交换膜) 正极：___________ ； ②碱性溶液 负极：___________。 【答案】（1）-74kJ/mol （2）BD （3）64.3% （4）将H2O（g）从体系中分离或再按照1：3.5充入CO2和H2 （5）正反应方向 （6） ①. 4H++O2+4e-=2H2O ②. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O 【解析】 【小问1详解】 已知反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，则=2E(C=O)+3E(H-H)-3E(C-H)-E(C-O) -3E(H-O)=2×799 kJ/mol +3×432 kJ/mol -3×411 kJ/mol -358 kJ/mol -3×459 kJ/mol =-74kJ/mol，故答案为：-74kJ/mol； 【小问2详解】 A．由题干图像信息可知，反应中CO2和CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)之后CH3OH的物质的量还在增大，CO2的物质的量还在减小，即反应没有达到平衡状态，A不合题意； B．已知该反应前后气体的系数和发生改变，即恒温恒容密闭容器中气体压强一直在改变，则混合气体的压强不随时间的变化而变化说明反应达到化学平衡状态，B符合题意； C．化学平衡的本质特征为正、逆反应速率相等，单位时间内生成nmolH2表示逆反应，同时生成nmolCH3OH表示正反应，但H2和CH3OH的系数不相等，故不能说明反应达到化学平衡，C不合题意； D．已知该反应前后气体的系数和发生改变，即容器中混合气体的平均相对分子质量一直在变，则混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化说明反应达到化学平衡，D符合题意； E．恒温恒容密闭容器中混合气体的密度一直不变，则混合气体的密度不随时间的变化而变化不能说明反应达到化学平衡，E不合题意； 故答案为：BD； 【小问3详解】 由题干图像可知，平衡时CO2的转化量为1.00mol/L-0.25 mol/L =0.75 mol/L，根据反应方程式可知，H2的转化量为3×0.75=2.25 mol/L，故H2的转化率为×100%=64.3%，故答案为：64.3%； 【小问4详解】 保持温度和容积不变，除充入H2外，还能使平衡后增大，应该改变条件使平衡正向移动，但不能是通过增大二氧化碳浓度实现，可以通过将H2O（g）从体系中分离或再按照1：3.5充入CO2和H2实现，故答案为：将H2O（g）从体系中分离或再按照1：3.5充入CO2和H2； 【小问5详解】 可逆反应， 化学平衡常数K===1.152，若其他条件不变，平衡后再同时充入四种物质各0.5mol，c（CH3OH）=c（H2O）=（0.75+0.25）mol/L=1mol/L，c（CO2）=（0.25+0.25）mol/L=0.5mol/L，c（H2）=（1.25+0.25）mol/L=1.5mol/L，浓度商Qc==≈0.592＜K，则平衡向正反应方向移动，故答案为：正反应方向； 【小问6详解】 ①酸性溶液(或含质子交换膜)，正极发生还原反应，即O2得到电子和H+结合成水，则正极电极反应式为：4H++O2+4e-=2H2O，故答案为：4H++O2+4e-=2H2O； ②碱性溶液时，负极发生氧化反应，即CH3OH失去电子与OH-结合生成和H2O，故负极电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$