精品解析：江苏省苏州市工业园区星海实验中学2024-2025学年高二年级第二学期3月月考化学试题

2023级高二年级3月学情调研测试 高二化学 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列有关原子结构和元素性质的说法正确的是 A. 过程中不能形成发射光谱 B. 氧元素的电负性小于氮元素的电负性 C. 同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量 D. 每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 【答案】A 【解析】 【详解】A．2px和2py能量相同，没有发生跃迁，不能形成发射光谱，A选项正确； B．一般来说，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐变大，因此氧元素的电负性大于氮元素的电负性，B选项错误； C．同一原子中，s电子的能量不一定低于p电子的能量，如3s的能量比2p高，C选项错误； D．并不是所有周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到，如第一周期是到，D选项错误； 故选A。 2. 《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 基态原子未成对电子数： C. 中阴离子的空间结构为平面三角形 D. 基态原子核外电子的空间运动状态有30种 【答案】C 【解析】 【详解】A．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族原子s能级全充满、ⅤA族原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能，A错误； B．基态Zn原子核外电子排布式为:，未成对电子数为0，基态C原子电子排布式为：，未成对电子数为2，基态原子未成对电子数，B错误； C．中心原子的价电子对个数，无孤电子对，其空间结构为平面三角形，C正确； D．空间运动状态=已占原子轨道数，基态原子占有的轨道数，其核外电子的空间运动状态有15种，D错误； 故选C。 3. 反应可用于处理不慎沾到皮肤上的白磷。下列说法正确的是 A. 分子中的键角为109°28′ B. 的结构示意图为 C. 的空间构型为V形 D. 基态的价层电子排布式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子空间构型为正四面体形，所有磷原子均位于正四面体的顶点，键角为60°，A错误； B．硫为16号元素，故核外有18个电子，则的结构示意图为，B错误； C．中心氧原子价层电子对数，采取杂化，有两个孤电子对 ，则的空间构型为V形，C正确； D．为29号元素，价层电子排布式为，则基态的价层电子排布式为，D错误； 故选C。 4. 下列物质对应的描述中，正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 基态的最外层电子数为2 C. 基态原子的核外电子排布式： D. 、中心原子杂化方式相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子中原子价层电子对个数为，模型为平面三角形，A错误； B．铁的电子排布式为：，核外有个电子，铁原子失去的是上电子，基态的最外层电子数为，B错误； C．基态原子的核外电子排布式为：，C错误； D．中心原子为氮，价层电子对为，杂化方式为； 中心原子为氧，价层电子对为，杂化方式为，杂化方式相同，D正确； 故选D。 5. 下列事实不能用氢键解释的是 A. 密度： B. 沸点： C. 稳定性： D. 溶解性(水中)： 【答案】C 【解析】 【详解】A．水分子间存在氢键，氢键具有方向性，导致水结冰时存在较大空隙，冰的密度比液态水小，能用氢键解释，A不符合题意； B．水分子间可形成氢键，硫化氢分子间不能形成氢键，所以沸点：H2O＞H2S，能用氢键解释，B不符合题意； C．原子半径：F<O，键长：H-F<H-O，键能：H-F>H-O，所以稳定性：HF＞H2O，与氢键无关，C符合题意； D．氨分子与水分子间可形成氢键，增大溶解性；甲烷分子与水分子间不能形成氢键，所以溶解性(水中)：NH3＞CH4，能用氢键解释，D不符合题意； 答案选C。 6. 一种还原剂的阴离子结构式如图所示，其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，W是空气中含量最多的元素。下列叙述错误的是 A. 原子半径： B. 分子极性： C 第一电离能： D. 该阴离子中除X外，其他原子均满足8电子结构 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X序数最小，X有一个键，为H元素； Z结合四个键，为C元素；Y得到一个电子后结合四个键为B元素；W是三键，且W是空气中含量最多的元素，为N元素，综上所述，X为H元素、Y为B元素、Z为C元素、W为N元素。 详解】A．同周期从左到右，原子半径递减，原子半径，A正确； B．是，，氨分子的空间结构是三角锥型，是极性分子；乙烯分子为平面结构，所有原子位于同一平面，且碳碳双键两侧的原子排列呈轴对称分布，是非极性分子，所以分子极性，B正确； C．同主族元素，第一电离能从上到下依次减小，同周期主族元素，第一电离能从左到右呈增大趋势，W为N，Y是B，Z是碳，故第一电离能：，C错误； D．该阴离子中除氢原子外，其他原子均满足电子结构，D正确； 故选C。 7. 稀有气体化合物在化学，照明，医疗等众多领域有广泛应用，含Xe化合物的种类较多，氙的氟化物()与溶液反应剧烈，与水反应则较为温和，反应式如表： 与水反应 与溶液反应 i． ii． iii． ⅳ． 下列说法错误的是 A. 的氧化性比强 B. 反应ⅰ~ⅳ中有3个氧化还原反应 C. 反应ⅳ每生成，转移4mol电子 D. 较、、、原子，Xe原子半径大，电离能小，故含Xe的化合物种类更多 【答案】C 【解析】 【详解】A．在反应i与反应ⅱ中，XeF2的氧化剂，O2的氧化产物，由i实验可知，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，故可知：的氧化性比强，A正确； B．i、ii、iv三组化学反应均有氧元素的化合价的变化，均为氧化还原反应，iii组化学反应为非氧化还原反应，B正确； C．分析iv可知，每生成一个O2，整个反应转移6个电子，故每生成1mol O2，转移6mol电子，C错误； D．与同族的0族元素相比，氙原子的最外层虽然为8e－稳定结构，但原子半径大，电离能小，所以氙原子的性质相对活泼，形成的化合物种类更多，D正确； 答案选C。 8. 中国团队成功合成全氮阴离子盐，其一种合成路线如图所示。 下列说法正确的是 A. 键角： B. X中所有原子可能共平面 C. 阴离子中的N原子为杂化 D. 全氮阴离子盐中的两种阳离子具有相同的空间结构 【答案】A 【解析】 【详解】A．和的VSEPR模型相同，均为平面三角形，但中含1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较强，故键角大小关系为，A正确； B．X中含2个甲基，则所有原子不可能共平面，B错误； C．在离子中的每个N原子与其他2个N原子形成共价键，每个N原子还可以提供1个电子参与大Π键的形成，加上得到的1个电子，共有6个电子参与形成大Π键，形成，即离子为平面结构，其中的N原子为杂化，C错误； D．全氮阴离子盐中的两种阳离子分别为和，的中心原子氧原子的价层电子对数为3+，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，的中心原子N原子的价层电子对数为4+，无孤电子对，空间结构正四面体形，D错误； 故答案为：A。 9. 下列实验方案和现象能得出相应结论的是 实验方案和现象 结论 A 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁 B 向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液，先生成AgCl白色沉淀 Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4) C Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶 Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强 D 2NO2N2O4为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入热水，红棕色变深 正反应活化能大于逆反应活化能 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色，由于铁粉量多，可能将存在的被过量的还原为，所以该现象不能说明食品脱氧剂样品中没有，A错误； B．向等物质量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生AgCl白色沉淀，但要根据产生沉淀的先后顺序来判断Ksp的大小，必须是同类型组成结构的物质才行，由于二者的组成不同：AgCl和Ag2CrO4，故无法比较二者Ksp的大小，B错误； C．Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶，说明Mg(OH)2只显碱性，Al(OH)3显两性，碱性弱，所以能得出碱性强弱为：Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强，C正确； D．在基元反应2NO2(红棕色)N2O4(无色)中，将盛有NO2密闭烧瓶浸入热水，红棕色变深，说明平衡向左移动，左边为吸热反应，则2NO2(红棕色)N2O4(无色)为放热反应，得到正反应活化能小于逆反应活化能，D错误； 故答案为：C。 10. 下列化合物中含有2个手性碳原子的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据手性碳的定义为一个碳原子连接4个不同的原子或原子团可知C中含有2个手性碳原子；故选C。 11. 利用燃料电池电解制备并得到副产物、、，装置如下图所示。下列说法不正确的是 A. a极反应： B. A膜和膜均为阴离子交换膜 C. 可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D. a极上通入标况下甲烷，阳极室减少 【答案】B 【解析】 【分析】CH4燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料CH4的a极为负极，通入氧化剂氧气的b极为原电池的正极，电池的总反应式为：CH4+2O2=CO2+2H2O，与电源的正极相连接的为电解池的阳极，可知石墨I为阳极，在阳极为氯离子放电，则电极反应为：，电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则A膜应为阳离子交换膜，石墨Ⅱ为阴极，阴极附近氢离子放电生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，结合钠离子生成氢氧化钠，则C膜也应为阳离子交换膜，据此分析判断。 【详解】A．a极通入甲烷是负极，发生氧化反应，电极反应：，故A正确； B．根据题干信息：利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，根据分析可知，阳极室的电极反应式为：，则阳极室内钙离子向产品室移动，A膜为阳离子交换膜，阴极室的电极反应式为： ，则原料室内钠离子向阴极室移动，C膜为阳离子交换膜，故B错误； C．电解池中阴极的电极不参与反应，溶液中的离子放电，因此可用铁电极替换阴极的石墨电极，故C正确； D．a极上通入2.24L甲烷，物质的量为0.1mol，根据电极反应：，可知转移电子为0.8mol，根据得失电子守恒、电荷守恒可知，内外电路即阳极室Ca2+减少0.4mol，故D正确； 故答案选B。 12. 时，与盐酸混合所得的一组体积为1L的溶液，溶液中部分微粒的浓度与pH的关系如图所示。下列有关叙述正确的是 A. 点所示溶液中： B. 随pH增大，的数值先减小后增大 C. 时，碳酸的第一步电离常数 D. 溶液呈中性时： 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，当pH=6时，即c(H+)=10-6mol/L，c(H2CO3)=c()=0.02mol/L，b点时pH＞10，且c()=c()，由此分析。 【详解】A．点所示溶液中c()=c()，根据电荷守恒：=，A错误； B．，pH增大，c(OH-)增大，c()减小，所以不是先减小后增大，B错误； C．根据图像，当pH=6时，c(H2CO3)=c()，则时，碳酸的第一步电离常数，C正确； D．溶液呈中性时，发生的反应为①Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3和②NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，在反应①中，生成的NaCl和NaHCO3浓度相等，在反应②中，生成的NaHCO3又消耗一部分，所以c(NaCl)＞c(NaHCO3)，即c(Cl-)＞c()；由图象可知，pH=7时，c()＞c(H2CO3)，电离生成，三种离子中c()最小，故，D错误； 故选C。 13. 催化加氢制备的主要反应为： 反应I： 反应II： 一定压强下，在密闭容器中投入和在催化剂作用下发生反应。平衡时，转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如图所示。 CO选择性可表示为。下列说法正确的是 A. 图中曲线①、曲线③分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化 B. 反应I的、反应II的 C. 图中Р点对应温度下，平衡时CO选择性为11.1% D. 450℃之后，温度升高导致催化剂活性降低，从而导致甲烷平衡产率减小 【答案】C 【解析】 【分析】结合已知信息和图像可知450℃以前，CO2的平衡转化率等于CH4的平衡产率，随着温度的升高，二氧化碳的转化率和甲烷的平衡产率均减小，反应Ⅰ为放热反应，450℃以后，曲线③和曲线④不再相等，由上述分析可知，二氧化碳转化率增大，甲烷的平衡产率降低，即反应Ⅱ为吸热反应，曲线③代表的是平衡时CH4的产率随温度的变化情况，曲线④代表的是平衡时CO2的转化率随温度的变化情况；p点时2种含氢气体的物质的量均为1.36mol，结合碳原子守恒含碳物质总量为1mol，CH4的物质的量不超过1mol，且曲线随着温度升高逐渐增大，曲线①为H2物质的量随温度的变化情况，曲线②代表H2O(g)物质的量随温度的变化情况，根据上述分析回答下列问题； 【详解】A．根据上述分析可知，图中曲线①、曲线③分别表示平衡时物质的量、CH4的产率随温度的变化情况，A错误； B．根据上述分析可知，反应Ⅰ的、反应Ⅱ的，B错误； C．图中P点对应温度下，反应Ⅰ消耗n(CO2)为xmol，反应Ⅱ消耗n(CO2)为ymol，列三段式如下： ， ，结合p点数据可以得到，解得，===，C正确； D．450℃以后，甲烷平衡产率减小的原因是反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，但以反应Ⅱ为主，D错误； 故选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. Ⅰ．硅材料在生活中占有重要地位。 （1）分子的空间结构(以为中心)名称为___________，分子中氮原子的杂化轨道类型为___________。 （2）由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。 A. 电子排布属于基态原子(或离子)的是：①② B. 微粒半径：③>①>② C. 电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D. 得电子能力：①>② Ⅱ．含、、及的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题： （3）基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为___________。 （4）如图是硫的四种含氧酸根的结构： A． B． C． D． 根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是___________(填标号)，理由___________。 Ⅲ．金属镓()应用广泛，镓与铝是同主族元素，性质相似。 （5）铝在元素周期表中的位置是___________。 （6）是一种重要的半导体材料，废弃含半导体材料可以用浓硝酸溶解，生成和，写出该反应的化学方程式___________。 【答案】（1） ①. 正四面体形 ②. sp3 （2）AB （3）4:2或2:4 （4） ①. D ②. D中含有O-O键，含有-1价的O，D具有强氧化性 （5）第三周期ⅢA族 （6）+11HNO3(浓)=+ Ga(NO3)3+8NO2↑+4H2O 【解析】 【小问1详解】 Si(NH2)4相当于SiH4中的4个H原子被-NH2取代，SiH4中Si价层电子对数为4，无孤电子对，空间构型为正四面体形，则Si(NH2)4的空间构型为正四面体形。该分子中N与1个Si、2个H原子形成3条单键，且含有一对孤电子对，价层电子对数为4，为sp3杂化。 【小问2详解】 A. ①、②符合能量最低原理，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，故A正确； B. ①是基态硅原子，③是激发态硅原子，②是基态Si+，电子数最少，半径最小，微粒半径：③>①>②，故B正确； C. ①是基态硅原子，电离一个电子所需最低能量是Si的第一电离能，③是激发态硅原子，电离一个电子所需最低能量低于第一电离能；②是基态Si+，电离一个电子所需最低能量为Si的第二电离能；所以电离一个电子所需最低能量：②>①>③，故C错误； D. ①是基态该原子、②是基态Si+，得电子能力①<②，故D错误； 选AB。 【小问3详解】 基态S原子的价电子排布图为，两种自旋状态的电子数之比为4:2或2:4； 小问4详解】 能在酸性溶液中将转化为，被氧化，说明该含S的微粒具有强氧化性，D中含有O-O键，D具有氧化性，选D； 【小问5详解】 铝是13号元素，在元素周期表中的位置是第三周期ⅢA族； 【小问6详解】 和浓硝酸反应生成、Ga(NO3)3、二氧化氮，氮元素化合价由+5降低为+4、As元素化合价由-3升高为+5，根据得失电子守恒，配平该反应的化学方程式为+11HNO3(浓)=+ Ga(NO3)3+8NO2↑+4H2O。 15. 氮化镓是一种新型的半导体，常用于紫光的激光二极管(LED)。某小组以废旧薄膜太阳能电池(CIGS)为原料(主要成分为)制备氮化镓，工艺流程如图： 已知：①硒属于氧族元素，镓、铟与铝位于同主族； ②氨水过量时，； ③常温下，，； ④易水解生成盐酸与二氧化硫。 （1）基态原子的价电子轨道表示式为___________。 （2）“烧渣”的主要成分是、和，已知：，“调pH过滤”后的“滤渣”主要成分是___________(填化学式)。 （3）“回流过滤”中的作用是___________(用镓相关的化学方程式表示)“滤液Ⅰ”加入足量烧碱，加热可以制备一种气体，该气体经干燥后可直接用于上述“___________”工序(填名称)。 （4）在一定硫酸和双氧水、固体颗粒不变的条件下，单位时间内“酸浸氧化”率与温度的关系如图甲所示(氧化率等于被氧化的元素质量与该元素总质量之比)。30℃时达到峰值的原因是___________。 【答案】（1） （2）和 （3） ①. ②. 高温气相沉积 （4）在30℃之前，随着温度升高，氧化速率增大：30℃之后，双氧水分解，反应物浓度降低，氧化率降低 【解析】 【分析】废旧薄膜太阳能电池主要成分为，高温焙烧后得到金属氧化物：、和，加入硫酸和过氧化氢溶解，得到滤液中含有、和，加入过量氨水调节pH，得到的滤渣中含有和，滤液中含有，向滤渣中加入，分离出沉淀，得到的溶液，通过浓缩结晶得到晶体，最后与氨气作用得到，据此分析； 【小问1详解】 是34号元素，基态原子的价电子轨道表示式为：。 【小问2详解】 根据以上分析，得到滤液中含有、和，加入过量氨水调节，得到的滤渣中含有和，滤液中含有。答案为：和。 【小问3详解】 与水反应，生成和，与反应生成，总方程式为：；滤液为溶液，加入氢氧化钠溶液，可以制备，用于“高温气相沉积”工序中。答案为：；高温气相沉积。 【小问4详解】 双氧水受热以后容易分解，温度升高以后，双氧水分解，氧化率降低。答案为：在30℃之前，随着温度升高，氧化速率增大：30℃之后，双氧水分解，反应物浓度降低，氧化率降低。 16. 三氯化铬(，相对分子质量158.5，熔点83℃，易升华、水解、高温下易被氧气氧化)是合成其他铬盐的重要原料，在少机和有机合成中有重要作用，某同学在实验室加热与制备。 （1）基态Cr原子核外有___________种能量不同的电子。 （2）的制备：将一定量的重铬酸铵[]放入坩埚中加热分解生成、和。上述反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为___________。 （3）的制备装置如图所示： ①仪器X的名称为___________。 ②实验时，点燃酒精灯前需要先通入一段时间的，其目的是___________。 ③装置B试管中除了生成外，还有光气()生成，光气有毒，与水反应生成大量酸雾，以下物质中与光气具有相同的空间构型的物质有___________。 A． B． C． D． （4）产品中质量分数的测定，步骤如下： (ⅰ)称取产品溶于水并于250mL容量瓶中定容； (ⅱ)取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中，加热至沸腾后加入稍过量的，再加入过量的酸化，将氧化为，稀释并加热煮沸，在加入稍过量的KI固体，加塞摇匀，使铬完全以形式存在； (ⅲ)加入1mL指示剂，用的标准溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准溶液24.00mL(已知)。 ①(ⅱ)中稀释后需要加热煮沸，其主要原因是___________。 ②滴定实验可选用的指示剂为___________；产品中质量分数为___________(计算结果保留四位有效数字)。 【答案】（1） （2） （3） ①. 球形干燥管 ②. 排尽装置内空气，防止被氧气氧化 ③. D （4） ①. 除去溶解的氧气，防止将氧化 ②. 淀粉 ③. 【解析】 【分析】实验室加热与制备，先通入氮气的目的是排尽装置中的空气，防止氧气残留将生成的氧化，同时也可以利用氮气把吹出，有利于反应的进行。 【小问1详解】 基态为号元素，核外电子排布为，不同轨道电子能量不同，则核外有种不同能量的电子。 【小问2详解】 重铬酸铵加热分解生成、和，由价态变化可知为还原产物，每生成得电子，氮气为氧化产物，每生成电子，根据得失电子守恒可知，氧化产物和还原产物得物质的量之比为。 【小问3详解】 ①由仪器构造可知仪器X为球形干燥管。 ②实验时，点燃酒精灯前需要先通入一段时间的氮气，利用氮气排尽装置中的空气，防止氧气残留将生成的氧化。 ③光气的价层电子对数为：，属于杂化，空间构型为平面三角形。 A．的价层电子对数是：，属于杂化，空间构型为三角锥形； B． 的价层电子对数是：，属于杂化，空间构型为三角锥形； C．价层电子对个数是：，不含孤电子对，则分子空间构型是直线型，杂化方式为杂化； D．价层电子对个数是：，属于杂化，空间构型为平面三角形； 故答案选D。 【小问4详解】 ①过量的过氧化钠除能将氯化铬完全氧化外，过量的过氧化钠与水反应生成氧气，而氧气能氧化碘离子，对实验造成影响，因此要加热煮沸一段时间，除去水中的溶解氧，防止碘离子被氧化。 ②滴定实验中是利用硫代硫酸钠与单质碘反应，所以选择的指示剂为淀粉。 氧化碘离子为单质碘，被还原为，根据电子转移守恒，再结合碘量法的方程式，可得关系式：，故反应中的质量分数为：。 17. 工业上利用甲醇和水蒸气可制备氢气。 I.电解法制氢：甲醇电解可制得，其原理如图所示。 （1）阳极的电极反应式为_______。 II.催化重整法制氢 （2）已知： 反应1： 反应2： 则反应3： _______ （3）以催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其它条件不变，改变水、甲醇的物质的量比甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图所示。[] ①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是_______。 ②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是_______。 （4）铜基催化剂()能高效进行甲醇重整制氢，但因原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活。 ①甲醇中混有少量的甲硫醇()，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理用化学反应方程式表示为_______。 ②将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失活的另外可能的原因是_______。 （5）在Pt-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物)。 根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式并描述步骤2的反应机理_______。 【答案】（1） （2）+ （3） ①. 水的含量增加，促进反应2、3正向进行，二氧化碳选择性上升， CO选择性下降 ②. 反应1为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为CO的平衡转化率上升；反应3为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为二氧化碳的平衡转化率上升；且上升幅度前者超过后者，导致一氧化碳选择性上升 （4） ①. ②. 催化剂表面有积碳沉积 （5）M的结构简式为 ，吸附催化剂表面的水分子断裂为H、OH，H与甲醛分子中氧原子结合，OH上的O与碳原子结合，生成 ，生成的 （通过氧原子）吸附在催化剂表面 【解析】 【小问1详解】 由图可知，阳极甲醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，反应为； 【小问2详解】 由盖斯定律可知，反应1+2得反应3： 【小问3详解】 ①当水、甲醇比大于0.8时，水的含量增加，促进反应2、3正向进行，二氧化碳选择性上升， CO选择性下降； ②反应1为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为CO的平衡转化率上升；反应3为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为二氧化碳的平衡转化率上升；且上升幅度前者超过后者，导致一氧化碳选择性上升； 【小问4详解】 ①原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活，由催化重整法制氢反应可知，甲醇中混有少量的甲硫醇()，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理是甲硫醇和氧化锌反应生成硫化锌、甲醇，反应为； ②第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原，使得第二份催化剂活性恢复，说明催化剂失活的另外可能的原因是催化剂表面有积碳沉积，而煅烧可以将积碳除去使得催化剂活性恢复； 【小问5详解】 M的结构简式为 ，吸附催化剂表面的水分子断裂为H、OH，H与甲醛分子中氧原子结合，OH上的O与碳原子结合，生成 ，生成的 （通过氧原子）吸附在催化剂表面。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高二年级3月学情调研测试 高二化学 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列有关原子结构和元素性质的说法正确的是 A. 过程中不能形成发射光谱 B. 氧元素的电负性小于氮元素的电负性 C. 同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量 D. 每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 2. 《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 基态原子未成对电子数： C. 中阴离子的空间结构为平面三角形 D. 基态原子核外电子的空间运动状态有30种 3. 反应可用于处理不慎沾到皮肤上白磷。下列说法正确的是 A. 分子中的键角为109°28′ B. 的结构示意图为 C. 的空间构型为V形 D. 基态的价层电子排布式为 4. 下列物质对应描述中，正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 基态的最外层电子数为2 C. 基态原子的核外电子排布式： D. 、中心原子杂化方式相同 5. 下列事实不能用氢键解释的是 A. 密度： B. 沸点： C 稳定性： D. 溶解性(水中)： 6. 一种还原剂的阴离子结构式如图所示，其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，W是空气中含量最多的元素。下列叙述错误的是 A. 原子半径： B. 分子极性： C. 第一电离能： D. 该阴离子中除X外，其他原子均满足8电子结构 7. 稀有气体化合物在化学，照明，医疗等众多领域有广泛应用，含Xe化合物的种类较多，氙的氟化物()与溶液反应剧烈，与水反应则较为温和，反应式如表： 与水反应 与溶液反应 i． ii． iii． ⅳ． 下列说法错误的是 A. 的氧化性比强 B. 反应ⅰ~ⅳ中有3个氧化还原反应 C 反应ⅳ每生成，转移4mol电子 D. 较、、、原子，Xe原子半径大，电离能小，故含Xe的化合物种类更多 8. 中国团队成功合成全氮阴离子盐，其一种合成路线如图所示。 下列说法正确的是 A. 键角： B. X中所有原子可能共平面 C. 阴离子中的N原子为杂化 D. 全氮阴离子盐中的两种阳离子具有相同的空间结构 9. 下列实验方案和现象能得出相应结论的是 实验方案和现象 结论 A 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁 B 向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液，先生成AgCl白色沉淀 Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4) C Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶 Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强 D 2NO2N2O4为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入热水，红棕色变深 正反应活化能大于逆反应活化能 A. A B. B C. C D. D 10. 下列化合物中含有2个手性碳原子的是 A. B. C. D. 11. 利用燃料电池电解制备并得到副产物、、，装置如下图所示。下列说法不正确的是 A. a极反应： B. A膜和膜均为阴离子交换膜 C. 可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D. a极上通入标况下甲烷，阳极室减少 12. 时，与盐酸混合所得的一组体积为1L的溶液，溶液中部分微粒的浓度与pH的关系如图所示。下列有关叙述正确的是 A. 点所示溶液中： B. 随pH增大，的数值先减小后增大 C. 时，碳酸的第一步电离常数 D. 溶液呈中性时： 13. 催化加氢制备的主要反应为： 反应I： 反应II： 一定压强下，在密闭容器中投入和在催化剂作用下发生反应。平衡时，转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如图所示。 CO选择性可表示为。下列说法正确的是 A. 图中曲线①、曲线③分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化 B. 反应I的、反应II的 C. 图中Р点对应温度下，平衡时CO选择性为11.1% D. 450℃之后，温度升高导致催化剂活性降低，从而导致甲烷平衡产率减小 二、非选择题：共4题，共61分。 14. Ⅰ．硅材料在生活中占有重要地位。 （1）分子的空间结构(以为中心)名称为___________，分子中氮原子的杂化轨道类型为___________。 （2）由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。 A. 电子排布属于基态原子(或离子)的是：①② B. 微粒半径：③>①>② C. 电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D. 得电子能力：①>② Ⅱ．含、、及的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题： （3）基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为___________。 （4）如图是硫的四种含氧酸根的结构： A． B． C． D． 根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是___________(填标号)，理由___________。 Ⅲ．金属镓()应用广泛，镓与铝是同主族元素，性质相似。 （5）铝在元素周期表中的位置是___________。 （6）是一种重要的半导体材料，废弃含半导体材料可以用浓硝酸溶解，生成和，写出该反应的化学方程式___________。 15. 氮化镓是一种新型的半导体，常用于紫光的激光二极管(LED)。某小组以废旧薄膜太阳能电池(CIGS)为原料(主要成分为)制备氮化镓，工艺流程如图： 已知：①硒属于氧族元素，镓、铟与铝位于同主族； ②氨水过量时，； ③常温下，，； ④易水解生成盐酸与二氧化硫。 （1）基态原子的价电子轨道表示式为___________。 （2）“烧渣”的主要成分是、和，已知：，“调pH过滤”后的“滤渣”主要成分是___________(填化学式)。 （3）“回流过滤”中的作用是___________(用镓相关的化学方程式表示)“滤液Ⅰ”加入足量烧碱，加热可以制备一种气体，该气体经干燥后可直接用于上述“___________”工序(填名称)。 （4）在一定硫酸和双氧水、固体颗粒不变的条件下，单位时间内“酸浸氧化”率与温度的关系如图甲所示(氧化率等于被氧化的元素质量与该元素总质量之比)。30℃时达到峰值的原因是___________。 16. 三氯化铬(，相对分子质量158.5，熔点83℃，易升华、水解、高温下易被氧气氧化)是合成其他铬盐的重要原料，在少机和有机合成中有重要作用，某同学在实验室加热与制备。 （1）基态Cr原子核外有___________种能量不同的电子。 （2）的制备：将一定量的重铬酸铵[]放入坩埚中加热分解生成、和。上述反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为___________。 （3）制备装置如图所示： ①仪器X的名称为___________。 ②实验时，点燃酒精灯前需要先通入一段时间的，其目的是___________。 ③装置B试管中除了生成外，还有光气()生成，光气有毒，与水反应生成大量酸雾，以下物质中与光气具有相同的空间构型的物质有___________。 A． B． C． D． （4）产品中质量分数的测定，步骤如下： (ⅰ)称取产品溶于水并于250mL容量瓶中定容； (ⅱ)取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中，加热至沸腾后加入稍过量的，再加入过量的酸化，将氧化为，稀释并加热煮沸，在加入稍过量的KI固体，加塞摇匀，使铬完全以形式存在； (ⅲ)加入1mL指示剂，用的标准溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准溶液24.00mL(已知)。 ①(ⅱ)中稀释后需要加热煮沸，其主要原因是___________。 ②滴定实验可选用的指示剂为___________；产品中质量分数为___________(计算结果保留四位有效数字)。 17. 工业上利用甲醇和水蒸气可制备氢气。 I.电解法制氢：甲醇电解可制得，其原理如图所示。 （1）阳极的电极反应式为_______。 II.催化重整法制氢 （2）已知： 反应1： 反应2： 则反应3： _______ （3）以催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其它条件不变，改变水、甲醇的物质的量比甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图所示。[] ①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是_______。 ②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是_______。 （4）铜基催化剂()能高效进行甲醇重整制氢，但因原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活。 ①甲醇中混有少量的甲硫醇()，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理用化学反应方程式表示为_______。 ②将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失活的另外可能的原因是_______。 （5）在Pt-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物)。 根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式并描述步骤2的反应机理_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $