精品解析：湖南省长沙市望城区雷锋学校2024-2025学年高二下学期7月期末化学试题

高二期末化学试卷 一、单选题(本大题共14个小题，每小题3分，共42分) 1. 我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现一种新的化合物，结构如下图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与W是同一主族元素。下列说法正确的是 A. 元素电负性：Z>Y>W B. 简单氢化物沸点：X>Y>W C. 简单离子半径：Z>Y>X D. X、W氧化物的水化物均为强酸 2. 《本草纲目》中“石碱”条目下记载：“彼人采蒿蓼之属……晒干烧灰，以原水淋汁……久则凝淀如石……浣衣发面……”石碱的主要成分为。某同学按照如图所示流程制备少量石碱，下列说法错误的是 A. 过程①涉及氧化还原反应 B. 加水溶解时可适当加热，以增大的溶解度和溶解速率 C. 的热稳定性很差，受热易分解生成 D. 图示方法的不足之处有二氧化碳排放较多和原料来源受限制等 3. 以下物质间的转化通过一步反应不能实现的是 A. B. C. D. 4. 化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A. 水结成冰，水分子之间的间隙减小 B. 火是等离子体，其中只含有阴离子和阳离子 C. 光导纤维中的二氧化硅为共价晶体 D. 三星堆青铜大面具，其表面的铜绿主要是析氢腐蚀的结果 5. 下列各分子中，所有原子最外层都满足 8 电子稳定结构的是 A. HCl B. CH4 C. BF3 D. PCl3 6. 下列物质的电离方程式书写正确的是 A. B. C. D. 7. 下列离子在指定条件下的溶液中，一定能共存的是 A. 在加入铝粉能产生氢气的溶液中：、、、 B. 使石蕊变红色的溶液中：、、、 C. 加入Na2O2的溶液中：、、、 D. 澄清透明溶液中：、、、 8. 下列实验的颜色变化中，与氧化还原反应无关的是 实验 现象 A 铜丝插入浓硝酸中 立即产生红棕色气体 B K2S溶液滴入AgCl浊液中 浊液中有黑色沉淀产生 C 浓硝酸中滴入紫色石蕊溶液 溶液变红，随后褪色 D KOH溶液滴入FeSO4溶液中 立即产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 A. A B. B C. C D. D 9. 室温下，通过下列实验探究NaHS溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 向0.1 mol·L-1NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂，溶液变红 2 向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液充分混合 3 向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中通入过量氯气，无淡黄色沉淀产生 4 向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中滴加过量CuCl2溶液，产生黑色沉淀 下列有关说法正确的是 A. 0.1 mol·L-1NaHS溶液中：c(S2-)>c(H2S) B 实验2所得溶液中：c(Na＋)=c(S2-)＋c(HS-)＋c(H2S) C. 实验3说明HS-不能被氯气氧化 D. 实验4反应静置后的上层清液中有c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp(CuS) 10. 下列有关铁及其化合物的实验方案，对应的现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应，反应结束后，将磁铁靠近产物 反应结束后有黑色固体生成，且该固体被磁铁吸引 铁与水蒸气在高温下反应，生成Fe3O4 B 取5mLFeCl3溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3溶液至过量。再加入过量稀盐酸和BaCl2溶液 加入稀盐酸前，溶液由黄色变为红棕色。加入稀盐酸和BaCl2溶液后产生白色沉淀 Fe3+和既发生氧化还原反应，也发生双水解 C 为了验证Fe2+的还原性，取FeCl2溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 Fe2+具有还原性 D 向少量蒸馏水的试管里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴硫氰化钾溶液 溶液变血红色 CN-与Fe3+的配位能力小于SCN- A. A B. B C. C D. D 11. 高分子Y是一种人工合成的温敏性聚肽高分子，其合成路线如下： 下列说法不正确的是 A. G与X生成Y的过程中有加聚反应发生 B. 一定条件下，X水解可得到E和F C. X中有1个氨基和m个酰胺基 D. E中存在手性碳原子 12. 25℃时，向20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液，pH变化曲线如下图所示： 下列说法不正确的是 A. 由a点pH可知CH3COOH的电离常数Ka ≈10-4.8 B. b点溶液中微粒浓度：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+) C. c点溶液中微粒对水的电离平衡的促进与抑制程度相同 D. a点→d点的过程中n(CH3COO-)持续增大 13. 工业上利用和制备，相关化学键的键能如下表所示： 键 键能 745 436 462.8 413.4 351 已知：①温度为时，　 ②实验测得：，，、为速率常数 下列说法错误是 A. 时，密闭容器充入浓度均为的、，反应至平衡，则体积分数为 B 反应 C. 若温度为时，，则 D. 时，若向平衡后的体系中再充入、、各，此时 14. 如图为一种结构有趣“糖葫芦”分子，其中W、X、Y、Z四种元素位于同一主族的相邻周期。X的电负性大于Z，工业上利用沸点差异从空气中分离出Y的单质。是短周期元素。与Y的价电子数之和与的质子数相同，与的电子结构相同。下列说法错误的是 A. 简单离子半径： B. X的第一电离能在同周期元素中排第三 C. 简单氢化物键角： D. 已知电负性，则水解生成和 二、实验探究题(本大题共2个小题，每小题14分，共28分) 15. 浓盐酸是一种化学实验室常用的试剂。实验用浓盐酸一般质量分数为37.0%。 （1）用浓盐酸配制100mL浓度为0.100 mol/L的稀盐酸，下列操作错误的有 ___________。 A．浓盐酸稀释 B．上下颠倒摇匀 C．定容 D．用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 A. A B. B C. C D. D （2）写出浓盐酸与MnO2混合加热生成MnCl2和Cl2的离子反应方程式 ___________。 （3）在用浓盐酸与MnO2混合加热制氯气过程中，发现氯气不再逸出时，固液混合物中仍存在盐酸和MnO2。 ①关于MnO2剩余的原因，该小组提出如下猜想： 猜想ⅰ.随着反应进行，c(H+)降低，Cl-的还原性减弱，不能被MnO2氧化 猜想ⅱ.随着反应进行，c(H+)降低，MnO2的氧化性减弱，不能氧化Cl-。 猜想ⅱi．随着反应进行，c(Cl-)降低，Cl-的还原性减弱，不能被MnO2氧化。 猜想iv.随着反应进行，c(Mn2+)升高，MnO2的氧化性减弱，不能氧化Cl-。 该小组设计原电池装置验证上述猜想。 恒温装置未画出。每组实验前都将电池装置放电至无明显现象且电流表归零为止。 组别 实验步骤 实验现象 实验结论 实验反思与评价 i 向右侧烧杯中滴入几滴浓盐酸 该操作不能验证猜想i，理由是①___________。 ii 将实验步骤补充完整：②___________。 预测现象：③___________。 猜想ii成立 正极的电极反应方程式为④___________。 …… iv 在验证了猜想i不成立、猜想ii和iii均成立以后，向左侧烧杯中加入⑤___________，(填化学式)向右侧烧杯中加入⑥___________。(填化学式) 电流表几乎无示数 猜想iv成立 16. 某研究小组利用下图装置制备“84”消毒液并探究的化学性质。 回答下列问题： （1）盛装浓盐酸的仪器名称是____________，写出装置A中发生反应的化学方程式____________。 （2）装置B的作用是____________。 （3）取装置C中制得的“84”消毒液于试管中，滴入硫酸溶液，观察到黄绿色的气体产生，发生反应的离子方程式为____________。 （4）装置D中可观察到的现象是____________，说明溶液中存在的微粒有____________。 （5）某运输液氯的槽罐车发生泄漏，如果当时你在现场，你应该往哪里撤离？____________（填“高坡上”或“低洼处”）。消防官兵赶到现场后，立即向弥漫氯气的空中喷洒石灰水，写出有关物质之间发生反应的化学方程式：____________。 三、综合题(本大题共2个小题，每小题15分，共30分) 17. 氮、氧及其化合物工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。 （1）元素第一电离能N_____O(填“>”或“<”或“=”)。 （2）肼(N2H4)可用作火箭燃料等，它的沸点远高于乙烯(C2H4)的原因是：_____。 （3）尿素()中碳原子杂化类型_____；离子的空间构型为_____。 （4）氨气极易溶于水的主要原因是_____。 （5）H2O的键角_____NH3的键角(填“大于”、“小于”或“等于”)，判断依据是_____。 18. 综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。回答下列问题： Ⅰ.利用-干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 上述反应中C(ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示： （1）-干重整反应的热化学方程式为___________(选用、、、、的关系式表示反应热)，反应Ⅱ是___________(填“慢反应”或“快反应”)。 （2）在恒压条件下，等物质的量的(g)和(g)发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整中还发生了副反应： ，则表示平衡转化率的是曲线___________(填“A”或“B”)，判断的依据是___________。 Ⅱ.在一密闭容器中，通入1mol 和3mol (g)发生甲烷的水蒸气重整反应。甲烷的水蒸气重整涉及以下反应： ③ ④ （3）如图所示，压强为kPa，温度低于700℃时，加入CaO可明显提高平衡体系混合气中的物质的量，原因是___________。 （4）500℃时，反应相同时间后测得的转化率随压强的变化如图所示。则图中E点和G点的浓度大小关系为c(G)___________c(E)(填“>”“<”或“=”)，结合两图中的相关数据，计算此温度下反应③的压力平衡常数___________(用分压代替浓度，分压等于总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。 （5）我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法。其电化学反应原理如图所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二期末化学试卷 一、单选题(本大题共14个小题，每小题3分，共42分) 1. 我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现一种新的化合物，结构如下图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与W是同一主族元素。下列说法正确的是 A. 元素电负性：Z>Y>W B. 简单氢化物沸点：X>Y>W C. 简单离子半径：Z>Y>X D. X、W氧化物的水化物均为强酸 【答案】A 【解析】 【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与W是同一主族元素，W能形成6个化合键，则Y为氧、W为硫；Z形成1个共价键为氟；X形成3个共价键，为氮； 【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；元素电负性：Z>Y>W，A正确； B．常温下水为液体、氨气为气体，则水沸点较高；氨气能形成氢键导致沸点高于硫化氢，故简单氢化物沸点：Y>X> W，B错误； C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：X>Y > Z，C错误； D．亚硝酸、亚硫酸不是强酸，D错误； 故选A。 2. 《本草纲目》中“石碱”条目下记载：“彼人采蒿蓼之属……晒干烧灰，以原水淋汁……久则凝淀如石……浣衣发面……”石碱的主要成分为。某同学按照如图所示流程制备少量石碱，下列说法错误的是 A. 过程①涉及氧化还原反应 B. 加水溶解时可适当加热，以增大的溶解度和溶解速率 C. 的热稳定性很差，受热易分解生成 D. 图示方法的不足之处有二氧化碳排放较多和原料来源受限制等 【答案】C 【解析】 【分析】干稻草灼烧后得到稻草灰，加水溶解可溶出其中的，将过滤所得的溶液进行蒸发结晶即可得到晶体。 【详解】A．过程①为“灼烧”，涉及物质的燃烧，故涉及氧化还原反应，A不符合题意； B．的溶解度随温度的升高而增大，加水溶解时适当加热可增大的溶解度和溶解速率，B不符合题意； C．的热稳定性较强，受热不易分解，C符合题意； D．图示方法的原料是干稻草，来源有限，且过程①“灼烧”涉及物质的燃烧，会释放出大量二氧化碳，D不符合题意； 故选C。 3. 以下物质间的转化通过一步反应不能实现的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，A不符合题意； B．二氧化硅难溶于水，不能一步转化为硅酸，B符合题意； C．钠与氧气加热反应生成过氧化钠，C不符合题意； D．次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气，D不符合题意； 故选B。 4. 化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A. 水结成冰，水分子之间的间隙减小 B. 火是等离子体，其中只含有阴离子和阳离子 C. 光导纤维中的二氧化硅为共价晶体 D. 三星堆青铜大面具，其表面的铜绿主要是析氢腐蚀的结果 【答案】C 【解析】 【详解】A．冰分子中所有水分子以氢键互相联结成晶体，氢键具有饱和性和方向性，在冰的结构中每个水分子都位于四面体中心，它与周围的四个水分子分别以氢键相结合，这样的结构并不是紧密的，使水分子之间的间隙增大，从而导致水结冰时水分子之间的间隙增大，A项错误； B．等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，B项错误； C．二氧化硅具有空间网状结构，熔点高，硬度大，是共价晶体，C项正确； D．铜的活泼性不如H+，难以自发发生析氢腐蚀，因而铜绿主要发生吸氧腐蚀的结果，D项错误； 故选C 5. 下列各分子中，所有原子最外层都满足 8 电子稳定结构的是 A. HCl B. CH4 C. BF3 D. PCl3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．HCl中氢原子最外层2个电子，不满足8电子稳定结构，故A错误； B．CH4中氢原子最外层2个电子，不满足8电子稳定结构，故B错误； C．BF3中B原子的最外层电子数为3+3=6，不满足8电子稳定结构，故C错误； D．PCl3中P原子的最外层电子数为5+3=8，Cl原子的最外层电子数为1 +7=8，均满足8电子稳定结构，故D正确； 故选D。 6. 下列物质的电离方程式书写正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．为强电解质，在水溶液中完全电离得到钡离子和氢氧根离子，，A错误； B．强电解质，在水溶液中完全电离得到钠离子和碳酸氢根离子，，B错误； C．醋酸为弱酸，部分电离出醋酸根离子和氢离子，，C错误； D．为强电解质，在水溶液中完全电离得到钾离子、铝离子、硫酸根离子，，D正确； 故选D。 7. 下列离子在指定条件下的溶液中，一定能共存的是 A. 在加入铝粉能产生氢气的溶液中：、、、 B. 使石蕊变红色的溶液中：、、、 C. 加入Na2O2的溶液中：、、、 D. 澄清透明溶液中：、、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．加入铝粉能产生氢气的溶液可能是酸溶液，也可能是碱溶液，与H+、OH-都能发生反应而 不能大量共存，A不符合题意； B．使石蕊变红色的溶液呈酸性，、与都能发生氧化还原反应，不能大量共存，B不符合题意； C．Na2O2加入溶液中，与水反应生成NaOH和O2，在此溶液中不能大量存在，C不符合题意； D．在澄清透明溶液中，、、、都不发生反应，能大量共存，D符合题意； 故选D。 8. 下列实验的颜色变化中，与氧化还原反应无关的是 实验 现象 A 铜丝插入浓硝酸中 立即产生红棕色气体 B K2S溶液滴入AgCl浊液中 浊液中有黑色沉淀产生 C 浓硝酸中滴入紫色石蕊溶液 溶液变红，随后褪色 D KOH溶液滴入FeSO4溶液中 立即产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．铜丝插入浓硝酸中发生的反应为，是氧化还原反应，A不符合题意； B．白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+ K2S=Ag2S+2KCl，反应前后元素化合价不变，不是氧化还原反应，B项符合题意； C．由于浓硝酸呈酸性，石蕊溶液滴入后溶液先变红，红色褪色是浓硝酸表现强氧化性，与有色物质发生氧化还原反应，C项不符合题意； D．KOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe(OH)2沉淀，白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，该反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应，D项不符合题意； 故选B。 9. 室温下，通过下列实验探究NaHS溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 向0.1 mol·L-1NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂，溶液变红 2 向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液充分混合 3 向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中通入过量氯气，无淡黄色沉淀产生 4 向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中滴加过量CuCl2溶液，产生黑色沉淀 下列有关说法正确的是 A 0.1 mol·L-1NaHS溶液中：c(S2-)>c(H2S) B. 实验2所得溶液中：c(Na＋)=c(S2-)＋c(HS-)＋c(H2S) C. 实验3说明HS-不能被氯气氧化 D. 实验4反应静置后的上层清液中有c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp(CuS) 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．NaHS溶液中存在电离平衡HS-H++S2-和水解平衡HS-+H2OH2S+OH-，由实验1可知NaHS溶液显碱性，则HS-的水解程度大于电离程度，因此c(S2-)<c(H2S)，A错误； B．实验2中0.1 mol·L-1 NaHS溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合，则所得溶液为Na2S溶液，存在物料守恒c(Na＋)=2[c(S2-)＋c(HS-)＋c(H2S)]，B错误； C．氯气有强氧化性，HS-有较强还原性，二者能发生氧化还原反应，实验3没有淡黄色沉淀产生可能是氯气将HS-氧化为硫酸根，C错误； D．实验4中产生黑色沉淀，说明生成了CuS，则静置后的上层清液中有c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp(CuS)，D正确； 选D。 10. 下列有关铁及其化合物的实验方案，对应的现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应，反应结束后，将磁铁靠近产物 反应结束后有黑色固体生成，且该固体被磁铁吸引 铁与水蒸气在高温下反应，生成Fe3O4 B 取5mLFeCl3溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3溶液至过量。再加入过量稀盐酸和BaCl2溶液 加入稀盐酸前，溶液由黄色变为红棕色。加入稀盐酸和BaCl2溶液后产生白色沉淀 Fe3+和既发生氧化还原反应，也发生双水解 C 为了验证Fe2+的还原性，取FeCl2溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 Fe2+具有还原性 D 向少量蒸馏水的试管里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴硫氰化钾溶液 溶液变血红色 CN-与Fe3+的配位能力小于SCN- A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．红热的铁与水蒸气在高温条件下反应后，可能铁丝剩余，则反应结束后有黑色固体生成，且该固体被磁铁吸引，不能证明生成四氧化三铁，A错误； B．加入稀盐酸前，溶液由黄色变为红棕色，可知相互促进水解，加入稀盐酸和BaCl2溶液后产生白色沉淀，可知亚硫酸根离子被铁离子氧化生成硫酸根离子，则Fe3+和既发生氧化还原反应，也发生双水解，B正确； C．亚铁离子、氯离子均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，紫色褪去，不能证明亚铁离子具有还原性，C错误； D．向少量蒸馏水的试管里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴硫氰化钾溶液，应该观察到无明显现象，可知CN-与Fe3+的配位能力大于SCN-，D错误； 故答案为：B。 11. 高分子Y是一种人工合成的温敏性聚肽高分子，其合成路线如下： 下列说法不正确的是 A. G与X生成Y的过程中有加聚反应发生 B. 一定条件下，X水解可得到E和F C. X中有1个氨基和m个酰胺基 D. E中存在手性碳原子 【答案】B 【解析】 【详解】A．G与X生成Y的过程中存在G的双键断裂生成高聚物的过程，有加聚反应发生，A正确； B．一定条件下，X中的酰胺基水解可得到F，但是无法得到E，B错误； C．X中只有右端的端基存在1个氨基，每个重复单元中只有一个酰胺基，因此存在m个酰胺基，C正确； D．E中存在手性碳原子，如图，D正确； 故选B。 12. 25℃时，向20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液，pH变化曲线如下图所示： 下列说法不正确的是 A. 由a点pH可知CH3COOH的电离常数Ka ≈10-4.8 B. b点溶液中微粒浓度：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+) C. c点溶液中微粒对水的电离平衡的促进与抑制程度相同 D. a点→d点的过程中n(CH3COO-)持续增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由a点pH可知，CH3COOH的电离常数Ka=≈10-4.8，A正确； B．B点溶液中溶质CH3COONa和CH3COOH等物质的量浓度的混合溶液，在溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，b点时溶液pH＜7，c(H+)>c(OH-)，所以c(Na＋)＜c(CH3COO-)，B错误； C．c点溶液中溶质CH3COONa和CH3COOH微粒，pH=7，说明CH3COONa对水的电离平衡的促进与CH3COOH抑制程度相同，C正确； D．a点→d点加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液，弱电解质CH3COOH生成强电解质CH3COONa，也可以理解为减小，促进CH3COOH电离，过程中n(CH3COO-)持续增大，D正确； 故选B； 13. 工业上利用和制备，相关化学键的键能如下表所示： 键 键能 745 436 462.8 413.4 351 已知：①温度为时，　 ②实验测得：，，、为速率常数 下列说法错误的是 A. 时，密闭容器充入浓度均为的、，反应至平衡，则体积分数为 B. 反应 C. 若温度为时，，则 D. 时，若向平衡后的体系中再充入、、各，此时 【答案】C 【解析】 【详解】A．设平衡时生成甲酸的浓度为amol/L，根据三段式列式 ，则，解得a=0.5，则体积分数为，A正确； B．反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和的差值，反应△H=(745kJ/mol×2+436kJ/mol)-(745kJ/mol+426kJ/mol+413.4 kJ/mol+351 kJ/mol) <0，故B正确； C．该反应为放热反应，温度越高，化学平衡常数越小，由温度为T2℃时，，可知，温度为T2℃时，又知温度为时，，则反应温度T2℃>T1℃，则C错误； D．时，达平衡，，若向平衡后的体系中再充入、、各，，平衡正向移动，此时，D正确； 故答案选C。 14. 如图为一种结构有趣的“糖葫芦”分子，其中W、X、Y、Z四种元素位于同一主族的相邻周期。X的电负性大于Z，工业上利用沸点差异从空气中分离出Y的单质。是短周期元素。与Y的价电子数之和与的质子数相同，与的电子结构相同。下列说法错误的是 A. 简单离子半径： B. X的第一电离能在同周期元素中排第三 C. 简单氢化物键角： D. 已知电负性，则水解生成和 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为同一族的元素，图中它们一个原子均形成了三个共价键，根据分子的成键特征可知，四者均为VA族元素，工业上利用沸点差异能从空气中分离出Y的单质，则Y为N；W能与苯环碳相连，则W为P；E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，E形成1个共价键，则E最外层有7个电子，再结合与的电子结构相同知E为Cl；X的电负性大于Z，则推测X为 As、Z为Sb，综上，X、Y、Z、W、E依次为As、N、Sb、P、Cl，据此分析解答。 【详解】A．W、E、Y对应的简单离子分别为、、，和与最外层电子数相同，但和的电子层比多一层，则离子半径：>或>；和电子层数相同，前者的核电荷数小于后者，则离子半径：>，所以简单离子半径：>>，即：，A正确； B．同周期从左往右，元素的第一电离能整体呈增大的趋势，第ⅤA族最外层p轨道容纳的是3个电子，属于半充满状态，是稳定结构，能量低，第一电离能大于相邻元素，X为 As，同周期元素中第一电离能比As大的有Kr和Br，As位于第三位，B正确； C．Y为N元素，其氢化物为，W为P元素，其氢化物为，因为N的电负性比P大，导致成键电子云更靠近N原子，电子对之间的斥力较大，从而使键角更大，C正确； D．电负性，即， 则水解后N显负价，Cl显正价，即，D错误； 故答案为：D。 二、实验探究题(本大题共2个小题，每小题14分，共28分) 15. 浓盐酸是一种化学实验室常用的试剂。实验用浓盐酸一般质量分数为37.0%。 （1）用浓盐酸配制100mL浓度为0.100 mol/L的稀盐酸，下列操作错误的有 ___________。 A．浓盐酸稀释 B．上下颠倒摇匀 C．定容 D．用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 A. A B. B C. C D. D （2）写出浓盐酸与MnO2混合加热生成MnCl2和Cl2的离子反应方程式 ___________。 （3）在用浓盐酸与MnO2混合加热制氯气过程中，发现氯气不再逸出时，固液混合物中仍存在盐酸和MnO2。 ①关于MnO2剩余的原因，该小组提出如下猜想： 猜想ⅰ.随着反应进行，c(H+)降低，Cl-的还原性减弱，不能被MnO2氧化 猜想ⅱ.随着反应进行，c(H+)降低，MnO2的氧化性减弱，不能氧化Cl-。 猜想ⅱi．随着反应进行，c(Cl-)降低，Cl-的还原性减弱，不能被MnO2氧化。 猜想iv.随着反应进行，c(Mn2+)升高，MnO2的氧化性减弱，不能氧化Cl-。 该小组设计原电池装置验证上述猜想。 恒温装置未画出。每组实验前都将电池装置放电至无明显现象且电流表归零为止。 组别 实验步骤 实验现象 实验结论 实验反思与评价 i 向右侧烧杯中滴入几滴浓盐酸 该操作不能验证猜想i，理由是①___________。 ii 将实验步骤补充完整：②___________。 预测现象：③___________。 猜想ii成立 正极的电极反应方程式为④___________。 …… iv 在验证了猜想i不成立、猜想ii和iii均成立以后，向左侧烧杯中加入⑤___________，(填化学式)向右侧烧杯中加入⑥___________。(填化学式) 电流表几乎无示数 猜想iv成立 【答案】（1）AB （2）MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O （3） ①. 加入浓盐酸同时增大了右侧烧杯中的c(H+)和c(Cl-)，从而无法判断猜想i成立还是猜想iii成立 ②. 向左侧烧杯中滴入少量浓硫酸 ③. 电流表指针有偏转(或示数增大)，右侧烧杯中产生黄绿色气体 ④. MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O ⑤. MnSO4 ⑥. NaCl 【解析】 【小问1详解】 容量瓶中不能进行浓溶液稀释，故A错误； 容量瓶摇匀应上下颠倒摇匀，图中所示为旋转摇匀，故B错误； 定容时，直接加水至刻度线以下1-2cm时，改用胶头滴管滴加至刻度线，眼睛保持平视，故C正确； 转移后需用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，洗涤液一并转移到容量瓶，故D正确； 【小问2详解】 浓盐酸与MnO2混合加热生成MnCl2和Cl2的离子反应方程式：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O； 【小问3详解】 向右侧烧杯中滴入几滴浓盐酸，c(H+)和c(Cl-)浓度均增大，无法判断猜想i成立还是猜想iii成立； 结合猜想ii，向左侧烧杯中滴入少量浓硫酸，增大溶液中氢离子浓度，若电流表指针有偏转(或示数增大)，右侧烧杯中产生黄绿色气体，则证明猜想ii成立，正极的电极反应方程式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O； 在验证了猜想i不成立、猜想ii和iii均成立以后，向左侧烧杯中加入MnSO4，增大锰离子浓度，向右侧烧杯中加入NaCl，确保氯离子浓度较大，电流表几乎无示数，说明猜想iv成立。 16. 某研究小组利用下图装置制备“84”消毒液并探究的化学性质。 回答下列问题： （1）盛装浓盐酸的仪器名称是____________，写出装置A中发生反应的化学方程式____________。 （2）装置B的作用是____________。 （3）取装置C中制得的“84”消毒液于试管中，滴入硫酸溶液，观察到黄绿色的气体产生，发生反应的离子方程式为____________。 （4）装置D中可观察到的现象是____________，说明溶液中存在的微粒有____________。 （5）某运输液氯的槽罐车发生泄漏，如果当时你在现场，你应该往哪里撤离？____________（填“高坡上”或“低洼处”）。消防官兵赶到现场后，立即向弥漫氯气的空中喷洒石灰水，写出有关物质之间发生反应的化学方程式：____________。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. (浓) （2）除去氯气中的 （3） （4） ①. 溶液先变红后褪色 ②. （5） ①. 高坡上 ②. 【解析】 【分析】A装置为浓盐酸与二氧化锰混合加热制氯气，B中饱和食盐水为除去氯气中的HCl，C装置为NaClO的发生装置，D装置为验证HClO的漂白性，E为尾气吸收装置，据此分析。 【小问1详解】 根据实验仪器，盛装浓盐酸的仪器名称是分液漏斗；A装置为浓盐酸与二氧化锰混合加热制氯气，发生的化学反应为：(浓)； 【小问2详解】 由分析可知，B中饱和食盐水为除去氯气中的HCl； 【小问3详解】 “84”消毒液的主要成分为NaClO，C装置为制备“84”消毒液的装置，除生成NaClO外，还有NaCl生成，滴入硫酸溶液，次氯酸根与氯离子发生归中反应生成黄绿色气体氯气，离子方程式为：； 【小问4详解】 将生成的氯气通入紫色石蕊溶液中，会生成HClO与HCl，二者具有酸性，且HClO具有漂白性，因此通入石蕊溶液现象为：溶液先变红后褪色；由此可以说明溶液中具有的微粒为； 【小问5详解】 由于氯气的密度比空气大，则当运输液氯的槽罐车发生泄漏，应向高坡上撤离；喷洒石灰水，发生的化学反应为：。 三、综合题(本大题共2个小题，每小题15分，共30分) 17. 氮、氧及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。 （1）元素第一电离能N_____O(填“>”或“<”或“=”)。 （2）肼(N2H4)可用作火箭燃料等，它的沸点远高于乙烯(C2H4)的原因是：_____。 （3）尿素()中碳原子杂化类型_____；离子的空间构型为_____。 （4）氨气极易溶于水的主要原因是_____。 （5）H2O的键角_____NH3的键角(填“大于”、“小于”或“等于”)，判断依据是_____。 【答案】（1）> （2）肼分子间存在氢键，乙烯分子间无氢键 （3） ①. sp2 ②. V形 （4）氨分子能与水分子间形成氢键；氨气是极性分子；氨气能与水反应(任意作答两点即可) （5） ①. 小于 ②. H2O中O和NH3中N均为sp3杂化，O有两对孤电子对，N有一对孤电子对，孤电子对越多，排斥力越大，键角越小 【解析】 【小问1详解】 同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，N原子核外电子排布处于半充满较稳定状态，其第一电离能大于相邻族元素，则第一电离能N＞O； 【小问2详解】 N2H4和C2H4均属于分子晶体，N2H4分子间存在氢键，C2H4分子间无氢键，所以肼沸点远高于乙烯； 【小问3详解】 尿素中C原子上没有孤对电子，形成3个σ键，所以尿素分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化；亚硝酸根离子中N的价层电子对数：，含一对孤电子对，空间构型为V形； 【小问4详解】 氨分子能与水分子间能形成氢键，增大在水中溶解度；氨气是极性分子，水分子是极性分子，根据相似相溶，氨易溶于水； 【小问5详解】 H2O中O和NH3中N的价层电子对数均为4，均为sp3杂化，O有两对孤电子对，N有一对孤电子对，孤电子对越多，排斥力越大，键角越小。 18. 综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。回答下列问题： Ⅰ.利用-干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 上述反应中C(ads)为吸附活性炭，反应历程能量变化如图所示： （1）-干重整反应的热化学方程式为___________(选用、、、、的关系式表示反应热)，反应Ⅱ是___________(填“慢反应”或“快反应”)。 （2）在恒压条件下，等物质的量的(g)和(g)发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整中还发生了副反应： ，则表示平衡转化率的是曲线___________(填“A”或“B”)，判断的依据是___________。 Ⅱ.在一密闭容器中，通入1mol 和3mol (g)发生甲烷的水蒸气重整反应。甲烷的水蒸气重整涉及以下反应： ③ ④ （3）如图所示，压强为kPa，温度低于700℃时，加入CaO可明显提高平衡体系混合气中的物质的量，原因是___________。 （4）500℃时，反应相同时间后测得的转化率随压强的变化如图所示。则图中E点和G点的浓度大小关系为c(G)___________c(E)(填“>”“<”或“=”)，结合两图中的相关数据，计算此温度下反应③的压力平衡常数___________(用分压代替浓度，分压等于总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。 （5）我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法。其电化学反应原理如图所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式___________。 【答案】（1） ①. +=2CO+ 2H2 =E3-E1 ②. 快反应 （2） ①. B ②. CO2的转化率大于 （3）加入CaO和反应使浓度降低，反应④平衡正向移动，平衡体系混合气中H2的物质的量增大 （4） ①. > ②. （5）CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2 【解析】 【小问1详解】 -干重整反应生成CO和H2，由图可知反应物的能量高于生成物，该反应为吸热反应，=生成物能量-反应物能量=E3-E1，热化学方程式为：+=2CO+ 2H2 =E3-E1；由图可知，反应Ⅱ的活化能小于反应Ⅰ，反应Ⅱ是快反应。 【小问2详解】 等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应+=2CO+ 2H2，同时还发生了副反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，则CO2的转化率大于，则表示CH4平衡转化率的是曲线B。 【小问3详解】 压强为P0kPa，温度低于700℃时，加入CaO和反应使浓度降低，反应④平衡正向移动，平衡体系混合气中H2的物质的量增大。 【小问4详解】 温度、投料量相同，由图乙可看出E、G两点CH4转化率相同，可知E、G两点CH4物质的量相等，但G点压强大，所以G点对应的体积小，CH4的浓度大，即c(G) >c( E)；500℃ 时由图甲可知平衡时n( H2) =2.1 mol，由图乙可知，相同反应时间，G点CH4转化率小于F点，但G点压强大于F点，则G点已达到平衡，CH4平衡转化率为0.6，列三段式： 平衡时气体总物质的量为：0.4mol+0.3mol+2.1mol+0.3mol+2.1mol=5.2mol，此温度下反应③的压力平衡常数 。 【小问5详解】 由外接直流电源可以判断是电解池，根据元素化合价变化，Ni- YSZ电极上发生CH4→H2+ CO2的转变，则该电极为阳极，发生氧化反应,结合图示，电极反应式为CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$