精品解析：陕西省西安市部分学校联考2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题

2024-2025学年度第一学期第四次阶段性检测 高二化学 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，将答案直接写在答题卡上。 4.考试结束后将答题卡收回。 第I卷(选择题) 一、选择题 1. 已知反应：①，②稀溶液中，下列结论正确的是 A. 碳的燃烧热 B. 碳的燃烧热 C. 稀溶液与足量浓溶液反应的反应热小于 D. 的稀溶液与含的稀溶液反应放出的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳的燃烧热是1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量，所以碳的燃烧热ΔH小于-110.5 kJ·mol-1，故A错误； B．碳的燃烧热是1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量，所以碳的燃烧热ΔH小于-110.5 kJ·mol-1，故B错误； C．0.5 mol H2SO4稀溶液与足量浓NaOH溶液反应，除了有中和反应反应热，还有浓NaOH溶液稀释时放出的热量，所以放出的热量大于57.3 kJ，则该反应的反应热小于-57.3 kJ·mol-1，故C正确； D．1 mol HCl的稀溶液与含1 mol NH3的稀溶液反应，NH3·H2O是弱碱，反应时还要电离吸热，所以放出的热量小于57.3 kJ，故D错误； 选C。 2. 已知：CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-akJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H2=-bkJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H3=-ckJ·mol-1 则下列叙述正确的是 A. 由上述热化学方程式可知△H2<△H3 B. 甲烷的燃烧热为bkJ·mol-l C. 2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g) △H=2(b-a)kJ/mol-1 D. 当甲醇和甲烷物质的量之比为1：2时，其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出的热量为QkJ，则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b)mol 【答案】C 【解析】 【详解】A．从气态水到液态水，还要继续放热，c>b，因为反应放热，所以△H2>△H3，A错误； B．燃烧热指可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，为液态时最稳定，所以甲烷的燃烧热为ckJ·mol-l，B错误； C．根据盖斯定律，①×2-②×2，得热化学方程式：，C正确； D．设甲醇和甲烷物质的量分别为n和2n，则完全燃烧生成气态水放出的热量分别为：na和2nb，na+2nb=Q，，当甲烷完全燃烧生成液态水时，无法计算，D错误； 故选C。 3. 和在一定条件下能发生反应： 已知：(a、b、c均大于零)下列说法正确的是 A. 反应物的总能量低于生成物的总能量 B. 断开1molH﹣H键和1molI﹣I键所需能量大于断开2molH﹣I键所需能量 C. 在该条件下，向密闭容器中加入2mol(g)和2mol(g)，充分反应后放出的热量小于2akJ D. 断开1molH﹣I键所需能量为(c+b+a)kJ 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，氢气与碘单质反应生成碘化氢时，为放热反应，所以反应物的总能量比生成物的总能量高，故A错误； B．化学反应过程为旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，因为该反应为放热反应，所以断开1molH—H键和1molI—I键所吸收的能量小于形成2molH—I键所放出的能量，而形成2molH—I键所吸收的能量与断裂2molH—I键所放出的能量相等，故B错误； C．因为该反应为可逆反应，所以向密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应后生成的碘化氢小于4mol，所以放出的热量小于2akJ，故C正确； D．设断开1molH—I键所需能量为x kJ，根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和=b+c-2x=-a，解得x=(c+b+a)kJ，故D错误； 故选C。 4. 工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是 A. 反应速率v(b)＞v(d) B. 由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜 C. b条件下延长反应时间，CO的转化率保持不变 D. d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应吸热，升高温度反应逆向移动 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度对化学反应速率的影响大于浓度对化学反应速率的影响。由于反应温度：d＞b，所以反应速率大小关系为：v(d)＞v(b)，A错误； B．由图可知在80～85℃时反应物CO的转化率最高，因此生产时为提高生产效率，反应温度控制在80～85℃为宜，B正确； C．b条件下反应未达到平衡状态，此时反应正向进行，延长反应时间，可以使更多的反应物CO与CH3OH(g)发生反应转化为生成物，因此会导致CO的转化率增大，C错误； D．d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动，导致CO的转化率降低，D错误； 故合理选项是B。 5. T℃时在2 L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是 A. 反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率v(X)=0.3 mol/(L·min) B. 容器中发生的反应可表示为3X(g)＋Y(g)2Z(g) C. 保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小 D. 若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图1所示可知反应进行的前3 min内，X的物质的量减小了△n(X)=2.0 mol-1.4 mol=0.6 mol，则用X表示的化学反应速率v(X)=，A错误； B．根据图示可知：在反应过程中X、Y浓度减小，Z浓度增加，反应进行到3 min时三种物质都存在，且它们的浓度不再发生变化，说明该反应是可逆反应，其中X、Y是反应物，Z是生成物，在前3 min内X、Y、Z三种物质的浓度变化分别是0.6 mol/L、0.2 mol/L、0.4 mol/L，三种物质的变化变化的比为3：1：2，故反应方程式可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g)，B正确； C．在其它条件不变时，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。根据图2可知温度：T2＞T1。升高温度，Y的体积分数减少，说明升高温度，化学平衡正向移动，导致反应的化学平衡常数K增大，C错误； D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，反应达到平衡所需时间缩短，但各种物质的含量不变，说明化学平衡不移动。由于反应3X(g)+Y(g)2Z(g)是反应前后气体体积改变的反应，则改变的条件应该是使用了催化剂，而不可能是增大体系的压强，D错误； 故合理选项是B。 6. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响，图像如下，下列判断正确的是 A. 图d中，若m+n=p，则曲线a一定增大了压强 B. 图c是绝热条件下速率和时间的图像，由此说明该反应吸热 C. 由图b可知，该反应m+n<p D. 由图a可知，T1>T2，该反应的逆反应为吸热反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．图d中，若m+n=p，该反应为气体体积不变的反应，图中a、b平衡状态相同，则a曲线可能使用了催化剂或增大压强，故A错误； B．图c是绝热条件下速率和时间的图像，可知最初随着反应进行，温度升高，速率加快，则说明此反应为放热反应，故B错误； C．由图b可知，相同温度下，压强越大对应C%含量高，则增大压强平衡正向移动，则m+n＞p，故C错误； D．由图a可知，T1先达到平衡，且T1对应C%含量低，则T1>T2，升高温度平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，故D正确； 故答案为D。 7. 从《化学反应原理》中学习到碱性锌锰电池的工作原理：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，其中的电解质溶液是KOH溶液。我校课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料——MnxZn(1-x)Fe2O4，其工艺流程如下图所示： 下列说法中不正确的是 A. 已知MnxZn(1-x)Fe2O4中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中的锰相同，则铁元素的化合价为+3价 B. “溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+，则该反应的离子方程式：MnO(OH)+Fe2++3H+=Mn2++Fe3++2H2O。 C. 在“氧化”工序中，加入双氧水的目的是把Fe2+氧化为Fe3+ D. 用氨水“调pH”后，从滤液C中还可分离出一种氮肥(NH4)2SO4，该氮肥的溶液中离子浓度满足关系为：c()+c(H+)=c()+c(OH-) 【答案】D 【解析】 【详解】A．由信息可知Mn为+2价，锌+2价、氧元素-2价，则铁元素的化合价为 =+3价，A正确； B．“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁，亚铁离子具有还原性，可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+，该反应的离子方程式为MnO(OH)+Fe2++3H+=Mn2++Fe3++2H2O，B正确； C．过氧化氢具有氧化性，可把Fe2+氧化为Fe3+，C正确； D．由电荷守恒可知应为c(NH4+)+c(H+)=2c()+c(OH-)，D错误； 故答案为：D。 8. 废旧电池的回收利用对保护环境、节约资源意义重大。某化学兴趣小组利用废旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO，部分实验过程如图所示。下列叙述不正确的是 A. “溶解”过程中发生的反应有2Cu＋O2＋4H＋=2Cu2＋＋2H2O B. “溶解”操作中的空气可以用双氧水代替 C. “调节pH”过程中NaOH溶液的作用是使Cu2＋转化为Cu(OH)2 D. “过滤II”所得滤渣只需洗涤，无需干燥 【答案】C 【解析】 【分析】铜帽的主要成分为Zn和CuO，溶解过程中，Zn和H2SO4发生置换反应，Cu在H2SO4作用下，被空气中的O2氧化生成CuSO4，加入NaOH溶液调节溶液pH，使溶液中H2SO4完全反应，然后加入适量锌粉将Cu2+置换为Cu，过滤后向溶液中加入Na2CO3溶液与ZnSO4发生复分解反应将Zn2+沉淀，过滤后将滤渣洗涤、高温煅烧得到ZnO。 【详解】A．溶解过程中Cu与O2反应生成CuO，而后CuO再与稀硫酸反应生成CuSO4，根据氧化还原反应化合价升降守恒可知反应总方程式为2Cu＋O2＋4H＋=2Cu2＋＋2H2O，故A正确； B．双氧水是“绿色氧化剂”，能够氧化Cu生成Cu2+，因此可以代替空气，故B正确； C．由上述分析可知，加入NaOH溶液的目的是中和过量的H2SO4，故C错误； D．ZnCO3高温煅烧分解生成ZnO，高温条件下ZnCO3表面水分蒸发，因此“过滤II”所得滤渣只需洗涤，无需干燥，故D正确； 故答案为C。 9. 25℃时，向20.00mL浓度均为的三种酸HX、HY、HZ中分别加入浓度为的NaOH溶液，结果如图所示，下列说法正确的是 A. 电离常数 B. HZ的电离方程式为 C. 溶液中水的电离程度的关系为：a<b<c D. 当时，溶液中 【答案】A 【解析】 【分析】0.1000mol/L的HX、HY、HZ溶液，如果pH=1，则该酸为强酸，如果pH＞1，则该酸为弱酸，根据图知，HX、HY为弱酸，酸性：HX＜HY，HZ为强酸，据此解答。 【详解】A．根据以上分析知，HY为弱酸，电离程度较小，所以0.1000mol/LHY溶液中c（HY）≈0.1000mol/L，c（Y-）≈c（H+）=0.001mol/L，Ka（HY）=≈=10-5，故A正确； B．根据以上分析知，HZ为强酸，在水溶液中完全电离，电离方程式为HZ=H++Z-，故B错误； C．根据以上分析知，酸性：HX＜HY＜HZ，酸电离出的氢离子浓度越大，对水的抑制程度越大，所以溶液中水的电离程度的关系为：a＞b＞c，故C错误； D．当时生成等浓度的NaX、NaY和NaZ，酸越弱，酸根离子水解程度越大，酸性：HX＜HY＜HZ，所以溶液中酸根离子水解溶液中，故D错误； 故选A。 10. 如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹起、流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法正确的是 A. 电池工作时，电流由X电极经外电路流向Y电极 B. 每消耗22.4 LO2(标况下)，质子交换膜通过1mol H＋ C. 电池工作时，H＋通过质子交换膜从右往左迁移 D. 该电池的负极反应式为 【答案】D 【解析】 【分析】乙醇酸性燃料电池酒精检测仪中，乙醇发生失电子的氧化反应生成醋酸，则呼气所在Pt电极为负极、通入O2的Pt电极为正极，负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，O2在正极发生得电子的还原反应，正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O； 【详解】A．由分析可知，X为负极，Y为正极，电池工作时，电流由正电极Y经外电路流向负电极X，A错误； B．在标准状态下，每消耗22.4 LO2物质的量为，正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，转移4mol电子，质子交换膜通过4mol H＋，B错误； C．电池工作时，阳离子向正极移动，则H+通过质子交换膜从左往右迁移，C错误； D．从图中可以看出，电池工作时，负极酒精转化为醋酸，所以该电池的负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，D正确； 故选D。 11. 双极膜(BP)可以在电场作用下，使水分子快速解离为和，并通过阴、阳离子膜进入溶液。用此工艺捕获烟道气中的过程如图所示，已知盐室中生成实现捕获。下列说法中正确的是 A. 电路中每转移2mol电子，双极膜上共有2mol水发生解离 B. 交换膜A、C均为阴离子交换膜 C. 溶液中的X为 D. 随着电解的进行，酸室中pH增大 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，左边电极连接电源负极，为阴极，左侧双极膜上H+向左移动进入阴极室得电子生成H2，OH-进入碱室与CO2反应生成，透过离子交换膜A进入盐室生成CaCO3；右侧电极为阳极，右侧双极膜上OH-进入阳极室，H+进入酸室，Cl-透过离子交换膜C进入酸室形成盐酸，以此分析解答。 【详解】A．电路中每转移2mol电子，双极膜上水分子快速解离为2molOH-和2molH+，有两个双极膜，则共有4mol水发生解离，故A错误； B．盐室生成CaCO3，就需要穿过交换膜A，则交换膜A为阴离子交换膜，Cl-透过离子交换膜C进入酸室形成盐酸，则C均为阴离子交换膜，故B正确； C．碱室是CO2转化为，应由双极膜产生OH-不断补充，保持碱的浓度，X应为OH-，故C错误； D．右侧电极为阳极，右侧双极膜上OH-进入阳极室，H+进入酸室，Cl-透过离子交换膜C进入酸室形成盐酸，则随着电解的进行，酸室中pH减小，故D错误； 答案选B。 12. 一种外用消炎药主要成分的结构如图所示。分子结构中的苯环和甲基部分已给出，X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X的原子序数大于碳，W与Y同主族。下列说法正确的是 A. 原子半径：Z>Y>X B. 简单氢化物的沸点：Y>M>X C. WY2能够使紫色石蕊试液褪色 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：M>W 【答案】D 【解析】 【详解】X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X的原子序数大于碳，W与Y同主族，且根据价键可推知W为S、Y为O、X为N，则原子序数大于S的M为Cl，Z离子带一个单位正电荷，为Na。 A．原子半径：Z(Na) >X(N) >Y(O)，选项A错误； B．NH3、H2O均存在氢键，简单氢化物的沸点：Y(H2O)>X(NH3)>M(HCl)，选项B错误； C．WY2为SO2，溶于水生成亚硫酸呈酸性，能够使紫色石蕊试液变红，但不褪色，选项C错误； D．非金属性越强最高价氧化物的水化物的酸性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性：M>W，选项D正确； 答案选D。 13. 我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用示意图表示如下，下列说法正确的是 A. 由X、Y生成M的总反应原子利用率为100% B. ①→②过程属于吸热反应 C. X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙醇 D. 反应过程中有C-H键、C-C键、O-H键生成 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸，该反应CH4+CO2 CH3COOH，属于化合反应。 【详解】A． 该反应CH4+CO2 CH3COOH，属于化合反应，由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%，故A正确； B．由图可知②能量低于①能量，则①→②过程有热量放出，故B错误； C． 由图可知，X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸，故C错误； D． 由图可知，反应过程中有C-C键、O-H键生成，无C-H键，故D错误； 故选A。 14. 近日，清华大学化工系牛志强课题组发现了一类双核锌催化剂，促进聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料在环境条件下的解聚。如图所示(M代表锌离子)。下列叙述正确的是 A. PET解聚生成乙二酸和对苯二酚 B. 图1中金属离子提供的空轨道与氧提供的孤电子对形成配位键 C. 图2中，N、C原子都是sp2杂化 D. 图2中，金属离子配位数为6 【答案】B 【解析】 【详解】A．聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应得到，因此PET解聚生成对苯二甲酸和乙二醇，故A错误； B．O含有孤电子对，锌离子含有空轨道，形成配位键，故B正确； C．图2中，含有甲基，C原子是sp3杂化，故C错误； D．图2中，锌离子与N和O形成配位键，金属离子配位数为4，故D错误； 故选B。 15. 钛铁基储氢合金是由钛、铁两种元素组成的金属间化合物。该合金吸收氢气后的晶胞如图1所示，每个氢被4个钛原子和2个铁原子包围。下列说法不正确的是 A. 钛铁合金属于金属晶体，主要作用力为金属键 B. 未吸收氢气时，钛铁合金的晶胞示意图为图2 C. 钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个 D. 图1中形成的金属氢化物的化学式：TiFeH2 【答案】D 【解析】 【详解】A．合金属于金属晶体，金属晶体的主要作用力为金属键，故A正确； B．未吸收氢气时，钛位于立方体的顶点，铁位于体心，故B正确； C．由图2可知，该晶体中每个Fe被8个Ti所形成的立方体包围，每个Ti亦被8个Fe所形成的立方体包围，即钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个，故C正确； D．由图1可知，Ti位于晶胞的顶点和棱上，Fe位于晶胞内部，H位于体心和面上，因此每个晶胞中含有的Ti原子个数=8×+4×=2，含有的Fe原子个数=2，含有的H原子个数=10×+1=6，Ti：Fe：H=2：2：6=1：1：3，则理论上形成的金属氢化物的化学式：TiFeH3，故D错误； 故选D。 16. 物质A因其受热分解(反应如下图所示)产生而受到新能源汽车行业的关注。已知元素X、Y形成的一种晶体的晶胞结构如图M所示，元素X基态原子的价电子排布式为，X、Y同周期，且Y的基态原子是同周期中单电子数目最多的。下列有关说法正确的是 A. A分子中含有配位键 B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Y C. T分子不可能所有原子共平面 D. 晶体M中，X的配位数为12 【答案】A 【解析】 【分析】元素X基态原子的价电子排布式为，则n=2，元素X基态原子的价电子排布式为2s22p1，X为B，X、Y同周期，都为第二周期元素，且Y的基态原子是第二周期中单电子数目最多的，Y为N，W只连接1个共价键，且A受热分解产生，W为H元素，以此解答。 【详解】A．A分子中B原子含有空轨道，N原子含有1个孤电子对，B原子和N原子之间形成了1个配位键，故A正确； B．非金属性：N>B，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：HNO3>H3BO3，故B错误； C．T分子中B原子和N原子都形成双键，二者都是sp2杂化，T分子是平面的结构，所有原子共平面，故C错误； D．由晶胞结构可知，以晶胞内一个B原子为中心，周围有4个N原子，则B的配位数为4，故D错误； 故选A。 第II卷(非选择题) 二、非选择题 17. 在T℃时，向1L固定体积的密闭容器M中加入2molX和1molY，发生如下反应： ；该反应达到平衡后，放出的热量为，物质X的转化率为；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小。 请回答下列问题： （1）化学计量数的值为___________。 （2）下列能说明该反应达到了化学平衡状态的是___________。 a．容器内压强一定 b．容器内气体的密度一定 c．容器内Z的分子数一定 d．容器内气体的质量一定 （3）维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入2molX、1molY和1molAr(稀有气体不参与反应)，则反应达到平衡后放出的热量是___________。 （4）维持T℃温度不变，若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2molX和1molY，发生题给反应并达到平衡，则___________(填“M”或“N”)容器中的反应先达到平衡状态，容器中X的质量分数M___________N(填“>”、“<”或“=”)。 （5）已知：该反应的平衡常数随温度的变化情况如表所示： 温度/℃ 200 250 300 350 平衡常数K 9.94 5.2 1 0.5 若在某温度下，2molX和1molY在容器M中反应并达到平衡，X的平衡转化率为50%，则该温度为___________℃。 （6）维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入4molX和6molY，反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%，则反应中放出的热量为___________kJ。 【答案】（1）1 （2）ac （3） （4） ①. N ②. ＞ （5）350 （6）0.5 【解析】 【小问1详解】 该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，气体质量不变，平均相对分子质量减小，说明逆向是体积增大的反应，因此2+1＞a+1，则计量数的值为1；故答案为：1。 【小问2详解】 a．改反应是体积减小的反应，正向反应，压强不断减小，当容器内压强一定，则达到平衡，故a符合题意；b．气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，当容器内气体的密度一定，不能作为判断平衡标志，故b不符合题意；c．正向反应，容器内Z的分子数不断增大，当容器内Z的分子数一定，则达到平衡，故c符合题意；d．容器内全部是气体，反应时气体质量不变，当容器内气体的质量一定，不能作为判断平衡标志，故d不符合题意；综上所述，答案为：ac。 【小问3详解】 维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入2molX、1molY和1molAr(稀有气体不参与反应)，相当于在原来达到平衡时再加入1molAr，压强虽然增大，但反应体系浓度不变，平衡不移动，因此放出的热量不变，则反应达到平衡后放出的热量是；故答案为：。 【小问4详解】 维持T℃温度不变，若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2molX和1molY，发生题给反应并达到平衡，由于该反应是体积减小的反应，N容器会不断减小，相当于在M容器基础上缩小体积，相当于加压，则反应速率加快，先达到平衡，因此N容器中的反应先达到平衡状态，N容器相当于在M容器基础上加压，平衡正向移动，则X的量不断减小，因此容器中X的质量分数M＞N；故答案为：N；＞。 【小问5详解】 若在某温度下，2molX和1molY在容器M中反应并达到平衡，X的平衡转化率为50%，建立三段式，则此时的平衡常数，则该温度为350℃；故答案为：350。 【小问6详解】 维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入4molX和6molY，反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%，则平衡时气体物质的量为(4mol+6mol)×90%=9mol，，10−m=9，则m=1，根据 ；则反应中放出的热量为0.5kJ；故答案为：0.5。 18. Ⅰ.常温下，如果取0.2 mol/LCH3COOH溶液与0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的pH=9，试回答以下问题： (1)混合溶液的pH=9的原因是：(用离子方程式表示)___________。 (2)该混合溶液中由水电离出的c(H+)和pH=9的NaOH溶液中由水电离出c(H+)的比值为___________。 (3)求该混合溶液中下列算式的计算结果： c(Na+)-c(CH3COO-)=___________mol/L(代入数据，列出算式即可) c(OH-)-c(CH3COOH)=___________moL/L。 Ⅱ.(4)25℃下，向20 mL 0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol•L-1 HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)，随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题： ①在同一溶液中，H2CO3、HCO、CO___________(填“能”或“不能”)大量共存； ②当pH=7时，溶液中Na+、Cl-、HCO三种离子的浓度大小关系为___________； ③已知在25℃时，CO的第一步水解常数Kh1=2.0×10-4，当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时，溶液的pH=___________。 (5)下列固体物质溶于水，再将其溶液加热，蒸发结晶、再灼烧，能得到化学组成与原固体物质相同的是___________(填字母序号)。 ①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④Na2CO3⑤NaHCO3⑥高锰酸钾 A．③④ B．①③④ C．①②③④⑤ D．全部 【答案】 ①. CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH- ②. 104：1 ③. 10-5-10-9 ④. 10-9 ⑤. 不能 ⑥. c(Na+)＞c(Cl-)＞c(HCO) ⑦. 10 ⑧. A 【解析】 【详解】Ⅰ. (1)等体积等浓度混合，恰好生成CH3COONa，离子反应为CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O，混合后pH=9，则CH3COO-离子水解显碱性，离子反应为CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-，故答案为：CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-； (2)混合溶液中由水电离出的c(H+)为10-5mol/L，pH=9的NaOH溶液中由水电离出c(H+)为10-9mol/L，则比值为10-5：10-9=104：1，故答案为：104：1； (3)由电荷守恒可知c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=10-5mol/L-10-9mol/L，物料守恒为 c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)，则c(OH-)-c(CH3COOH)=c(H+)=10-9mol/L，故答案为：10-5-10-9；10-9； Ⅱ.(4)①由图可知，在同一溶液中，三种H2CO3、HCO、CO不能大量共存，CO减少时HCO的浓度逐渐增大，HCO逐渐减少时H2CO3的浓度增大；故答案为：不能； ②由图可知，当pH＝7时，部分碳酸氢根离子转化为碳酸，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3，此时溶液中的溶质为碳酸氢钠、碳酸、氯化钠，且氯化钠的物质的量大于碳酸氢钠的物质的量，因为溶液呈中性，则c(H+)＝c(OH-)，所以溶液中各离子的浓度关系为c(Na+)＞c(Cl-)＞c(HCO)＞c(H+)＝c(OH-)；故答案为：c(Na+)＞c(Cl-)＞c(HCO)； ③当溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1时，根据Kh1==2.0×10-4可得c(OH－)=1.0×10－4mol·L－1，则c(H＋)＝1.0×10－10mol·L－1，所以溶液pH=10，故答案为：10； (5)①胆矾溶于水后，将溶液蒸发结晶再灼烧得到硫酸铜而不是胆矾，所以得不到原物质，故①错误； ②氯化铝溶于水后，将溶液蒸发结晶时促进氯化铝水解，氯化氢具有挥发性，所以蒸发结晶得到的固体是氢氧化铝，再灼烧氢氧化铝得到氧化铝，所以得不到原物质，故②错误； ③硫酸铝溶于水后，蒸发过程中硫酸铝水解得到硫酸和氢氧化铝，但硫酸没有挥发性，所以蒸发结晶得到的固体是硫酸铝，硫酸铝较稳定，在灼烧时不分解，所以最终得到的固体是原物质，故③正确； ④纯碱溶于水后，蒸发结晶过程中得到的固体是碳酸钠，碳酸钠较稳定，加热时不分解，所以最终得到原物质，故④正确； ⑤小苏打溶于水后，蒸发结晶过程中得到的固体是碳酸钠，所以得不到原物质，故⑤错误； ⑥高锰酸钾溶于水后，蒸发结晶，固体高锰酸钾不稳定，受热分解得到的固体是锰酸钾、二氧化锰、氧气，所以最终得到的固体不是原物质，故⑥错误； 综上③④正确，答案选A。 19. 海水资源可以有效利用，有时也会给生产、生活带来困扰，阅读下图，回答问题： （1）氯碱工业能耗大，通过如图I改进的设计，可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是_______。 A. 电极A接电源正极，发生氧化反应 B. 电极B的电极反应式为：= C. 应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 （2）图Ⅱ中铁棒浸入一段时间之后发现，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微，则发生该腐蚀时，正极的电极反应式为：_______。 （3）图Ⅲ所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是_______。 A. 若X为导线，Y可以是锌 B. 若X为导线，铁闸门上的电极反应式为 C. 若X为直流电源，铁闸门做负极 D. 若X为直流电源，Y极上发生还原反应 （4）土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，酸性环境中脱除水体中硝态氮的反应如下，配平该反应方程式：_______。 __________________________________________H2O 当有2mol电子转移时，可产生_______L标况下的气体。 （5）可以验证反应后的溶液中是否含有Fe2+的一种试剂是_______。 A. 稀硫酸 B. 铁 C. 硫氰化钾 D. 酸性高锰酸钾溶液 【答案】（1）B （2）O2 +4e- +2H2O=4OH- （3）A （4） ①. 10Fe2+ + 2NO+ 12H+=10Fe3++1N2↑+6H2O ②. 4.48L （5）D 【解析】 【小问1详解】 A．电极A为转化为，失电子，发生氧化反应，为阳极，故电极A接电源正极，A正确； B．电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：，B错误； C．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，C正确； D．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过提高反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，D正确； 故选B； 【小问2详解】 为吸氧腐蚀，正极的电极反应式为； 【小问3详解】 A．X为导线，装置为原电池，降低铁闸门的腐蚀速率，Fe应做正极，故Y活动性应强于Fe，故可以是锌，A正确； B．X为导线，装置为原电池，降低铁闸门的腐蚀速率，Fe应做正极，电极反应式为：，B错误； C．若X为直流电源，装置为电解池，降低铁闸门的腐蚀速率，Fe应做阴极，C错误； D．若X为直流电源，装置为电解池，降低铁闸门的腐蚀速率，Y极作阳极，发生氧化反应，D错误； 故选A。 【小问4详解】 根据氧化还原反应得失电子守恒配平为10Fe2+ + 2NO+ 12H+=10Fe3++1N2↑+6H2O，在该反应中生成1mol，转移10mol电子，故转移2mol电子时可生成0.2mol氮气，标准状况下体积为4.48L； 【小问5详解】 验证反应后的溶液中是否含有Fe2+，可利用Fe2+的还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，故选D。 20. 镓(Ga)是一种重要的金属，镓的化合物广泛应用于半导体、太阳能、液态合金、医疗化工等诸多领域，被称为电子工业的“脊梁”。 （1）基态Ga原子的价层电子的轨道表示式是___________________。 （2）在270°C左右以二聚体存在，结构式如图。 ①可以形成二聚体的原因是__________________________。 ②和中Ga原子采用的杂化方式分别是_________________。 ③的熔点为1000℃，的熔点为77.9℃，的熔点远远高于的熔点，从结构角度解释原因_____。 （3）可与 (甲基麦芽酚)形成配合物Ga()3。甲基麦芽酚的分子式是______________，甲基麦芽酚中，与形成配位键的原子是________。 【答案】（1） （2） ①. 镓可以提供空轨道、而氯可以提供孤电子对，两者能形成配位键 ②. sp2杂化、sp3杂化 ③. 为离子晶体，为分子晶体 （3） ①. C6H6O3 ②. O 【解析】 【小问1详解】 Ga为31号元素，基态Ga原子的价层电子的轨道表示式是； 【小问2详解】 ①可以形成二聚体的原因是镓可以提供空轨道、而氯可以提供孤电子对，两者能形成配位键。 ②中形成3个共价键且无孤电子对，为sp2杂化；中Ga原子形成4个共价键，为sp3杂化； ③氟的电负性大于氯，为离子晶体，为分子晶体，离子晶体熔点远高于分子晶体，故的熔点远远高于的熔点。 【小问3详解】 由图可知，甲基麦芽酚的分子式是C6H6O3；甲基麦芽酚中氧原子上含有孤电子对，能与形成配位键。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期第四次阶段性检测 高二化学 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，将答案直接写在答题卡上。 4.考试结束后将答题卡收回。 第I卷(选择题) 一、选择题 1. 已知反应：①，②稀溶液中，下列结论正确的是 A. 碳的燃烧热 B. 碳的燃烧热 C. 稀溶液与足量浓溶液反应的反应热小于 D. 的稀溶液与含的稀溶液反应放出的热量为 2. 已知：CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-akJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H2=-bkJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H3=-ckJ·mol-1 则下列叙述正确的是 A. 由上述热化学方程式可知△H2<△H3 B. 甲烷的燃烧热为bkJ·mol-l C. 2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g) △H=2(b-a)kJ/mol-1 D. 当甲醇和甲烷物质的量之比为1：2时，其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出的热量为QkJ，则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b)mol 3. 和在一定条件下能发生反应： 已知：(a、b、c均大于零)下列说法正确的是 A. 反应物的总能量低于生成物的总能量 B. 断开1molH﹣H键和1molI﹣I键所需能量大于断开2molH﹣I键所需能量 C. 在该条件下，向密闭容器中加入2mol(g)和2mol(g)，充分反应后放出的热量小于2akJ D. 断开1molH﹣I键所需能量为(c+b+a)kJ 4. 工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是 A. 反应速率v(b)＞v(d) B. 由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜 C. b条件下延长反应时间，CO的转化率保持不变 D. d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应吸热，升高温度反应逆向移动 5. T℃时在2 L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是 A. 反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率v(X)=0.3 mol/(L·min) B. 容器中发生的反应可表示为3X(g)＋Y(g)2Z(g) C. 保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小 D. 若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强 6. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响，图像如下，下列判断正确的是 A. 图d中，若m+n=p，则曲线a一定增大了压强 B. 图c是绝热条件下速率和时间的图像，由此说明该反应吸热 C. 由图b可知，该反应m+n<p D. 由图a可知，T1>T2，该反应的逆反应为吸热反应 7. 从《化学反应原理》中学习到碱性锌锰电池的工作原理：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，其中的电解质溶液是KOH溶液。我校课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料——MnxZn(1-x)Fe2O4，其工艺流程如下图所示： 下列说法中不正确的是 A. 已知MnxZn(1-x)Fe2O4中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中的锰相同，则铁元素的化合价为+3价 B. “溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+，则该反应的离子方程式：MnO(OH)+Fe2++3H+=Mn2++Fe3++2H2O。 C. 在“氧化”工序中，加入双氧水的目的是把Fe2+氧化为Fe3+ D. 用氨水“调pH”后，从滤液C中还可分离出一种氮肥(NH4)2SO4，该氮肥的溶液中离子浓度满足关系为：c()+c(H+)=c()+c(OH-) 8. 废旧电池的回收利用对保护环境、节约资源意义重大。某化学兴趣小组利用废旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO，部分实验过程如图所示。下列叙述不正确的是 A. “溶解”过程中发生的反应有2Cu＋O2＋4H＋=2Cu2＋＋2H2O B. “溶解”操作中的空气可以用双氧水代替 C. “调节pH”过程中NaOH溶液的作用是使Cu2＋转化为Cu(OH)2 D. “过滤II”所得滤渣只需洗涤，无需干燥 9. 25℃时，向20.00mL浓度均为的三种酸HX、HY、HZ中分别加入浓度为的NaOH溶液，结果如图所示，下列说法正确的是 A. 电离常数 B. HZ的电离方程式为 C. 溶液中水的电离程度的关系为：a<b<c D. 当时，溶液中 10. 如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹起、流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法正确的是 A. 电池工作时，电流由X电极经外电路流向Y电极 B. 每消耗22.4 LO2(标况下)，质子交换膜通过1mol H＋ C. 电池工作时，H＋通过质子交换膜从右往左迁移 D. 该电池的负极反应式为 11. 双极膜(BP)可以在电场作用下，使水分子快速解离为和，并通过阴、阳离子膜进入溶液。用此工艺捕获烟道气中的过程如图所示，已知盐室中生成实现捕获。下列说法中正确的是 A. 电路中每转移2mol电子，双极膜上共有2mol水发生解离 B. 交换膜A、C均为阴离子交换膜 C. 溶液中的X为 D. 随着电解的进行，酸室中pH增大 12. 一种外用消炎药主要成分的结构如图所示。分子结构中的苯环和甲基部分已给出，X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X的原子序数大于碳，W与Y同主族。下列说法正确的是 A. 原子半径：Z>Y>X B. 简单氢化物的沸点：Y>M>X C. WY2能够使紫色石蕊试液褪色 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：M>W 13. 我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用示意图表示如下，下列说法正确的是 A. 由X、Y生成M的总反应原子利用率为100% B. ①→②过程属于吸热反应 C. X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙醇 D. 反应过程中有C-H键、C-C键、O-H键生成 14. 近日，清华大学化工系牛志强课题组发现了一类双核锌催化剂，促进聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料在环境条件下的解聚。如图所示(M代表锌离子)。下列叙述正确的是 A. PET解聚生成乙二酸和对苯二酚 B. 图1中金属离子提供的空轨道与氧提供的孤电子对形成配位键 C. 图2中，N、C原子都是sp2杂化 D. 图2中，金属离子配位数为6 15. 钛铁基储氢合金是由钛、铁两种元素组成的金属间化合物。该合金吸收氢气后的晶胞如图1所示，每个氢被4个钛原子和2个铁原子包围。下列说法不正确的是 A. 钛铁合金属于金属晶体，主要作用力为金属键 B. 未吸收氢气时，钛铁合金的晶胞示意图为图2 C. 钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个 D. 图1中形成的金属氢化物的化学式：TiFeH2 16. 物质A因其受热分解(反应如下图所示)产生而受到新能源汽车行业的关注。已知元素X、Y形成的一种晶体的晶胞结构如图M所示，元素X基态原子的价电子排布式为，X、Y同周期，且Y的基态原子是同周期中单电子数目最多的。下列有关说法正确的是 A. A分子中含有配位键 B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Y C. T分子不可能所有原子共平面 D. 晶体M中，X的配位数为12 第II卷(非选择题) 二、非选择题 17. 在T℃时，向1L固定体积的密闭容器M中加入2molX和1molY，发生如下反应： ；该反应达到平衡后，放出的热量为，物质X的转化率为；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小。 请回答下列问题： （1）化学计量数的值为___________。 （2）下列能说明该反应达到了化学平衡状态的是___________。 a．容器内压强一定 b．容器内气体的密度一定 c．容器内Z的分子数一定 d．容器内气体的质量一定 （3）维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入2molX、1molY和1molAr(稀有气体不参与反应)，则反应达到平衡后放出的热量是___________。 （4）维持T℃温度不变，若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2molX和1molY，发生题给反应并达到平衡，则___________(填“M”或“N”)容器中的反应先达到平衡状态，容器中X的质量分数M___________N(填“>”、“<”或“=”)。 （5）已知：该反应的平衡常数随温度的变化情况如表所示： 温度/℃ 200 250 300 350 平衡常数K 9.94 5.2 1 0.5 若在某温度下，2molX和1molY在容器M中反应并达到平衡，X的平衡转化率为50%，则该温度为___________℃。 （6）维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入4molX和6molY，反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%，则反应中放出的热量为___________kJ。 18. Ⅰ.常温下，如果取0.2 mol/LCH3COOH溶液与0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的pH=9，试回答以下问题： (1)混合溶液的pH=9的原因是：(用离子方程式表示)___________。 (2)该混合溶液中由水电离出的c(H+)和pH=9的NaOH溶液中由水电离出c(H+)的比值为___________。 (3)求该混合溶液中下列算式的计算结果： c(Na+)-c(CH3COO-)=___________mol/L(代入数据，列出算式即可) c(OH-)-c(CH3COOH)=___________moL/L。 Ⅱ.(4)25℃下，向20 mL 0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol•L-1 HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)，随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题： ①在同一溶液中，H2CO3、HCO、CO___________(填“能”或“不能”)大量共存； ②当pH=7时，溶液中Na+、Cl-、HCO三种离子的浓度大小关系为___________； ③已知在25℃时，CO的第一步水解常数Kh1=2.0×10-4，当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时，溶液的pH=___________。 (5)下列固体物质溶于水，再将其溶液加热，蒸发结晶、再灼烧，能得到化学组成与原固体物质相同的是___________(填字母序号)。 ①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④Na2CO3⑤NaHCO3⑥高锰酸钾 A．③④ B．①③④ C．①②③④⑤ D．全部 19. 海水资源可以有效利用，有时也会给生产、生活带来困扰，阅读下图，回答问题： （1）氯碱工业能耗大，通过如图I改进的设计，可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是_______。 A. 电极A接电源正极，发生氧化反应 B. 电极B的电极反应式为：= C. 应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 （2）图Ⅱ中铁棒浸入一段时间之后发现，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微，则发生该腐蚀时，正极的电极反应式为：_______。 （3）图Ⅲ所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是_______。 A. 若X为导线，Y可以是锌 B. 若X为导线，铁闸门上的电极反应式为 C. 若X为直流电源，铁闸门做负极 D. 若X为直流电源，Y极上发生还原反应 （4）土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，酸性环境中脱除水体中硝态氮的反应如下，配平该反应方程式：_______。 __________________________________________H2O 当有2mol电子转移时，可产生_______L标况下的气体。 （5）可以验证反应后的溶液中是否含有Fe2+的一种试剂是_______。 A. 稀硫酸 B. 铁 C. 硫氰化钾 D. 酸性高锰酸钾溶液 20. 镓(Ga)是一种重要的金属，镓的化合物广泛应用于半导体、太阳能、液态合金、医疗化工等诸多领域，被称为电子工业的“脊梁”。 （1）基态Ga原子的价层电子的轨道表示式是___________________。 （2）在270°C左右以二聚体存在，结构式如图。 ①可以形成二聚体的原因是__________________________。 ②和中Ga原子采用的杂化方式分别是_________________。 ③的熔点为1000℃，的熔点为77.9℃，的熔点远远高于的熔点，从结构角度解释原因_____。 （3）可与 (甲基麦芽酚)形成配合物Ga()3。甲基麦芽酚的分子式是______________，甲基麦芽酚中，与形成配位键的原子是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $