内容正文:
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
2.【答案】D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
3.【答案】B
【知识点】氧化还原反应
4.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写;电解池工作原理及应用
5.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;键能、键长、键角及其应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.X为N,Y为O,Z为F,同周期从左到右原子半径逐渐减小,F的原子半径最小,故A错误;
B.X为N,Y为O,Z为F,同周期从左往右,第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道半充满,第一电离能大于O,故三者中O的第一电离能最小,故B正确;
C.X为N,N的最高正化合价为+5,故C错误;
D.X为N,Z为F,NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数均为1,前者成键电子对离中心N较远,成键电子对之间的斥力较小,键角较小,故D错误;
故选B。
【分析】Z是周期表中电负性最大的元素,Z为F,电子层数为2,未成对电子数为1;X、Y、Z三种元素位于同短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,则X和Y未成对电子数之和为5,X为C和Y为N或X为N和Y为O;化合物分子式为XY2Z,则X和2个Y总化合价为+1价,NO2F符合,故X为N,Y为O,Z为F。
6.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;原电池工作原理及应用
7.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;配合物的成键情况
8.【答案】A
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用
9.【答案】D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理;酯的性质;苯酚的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、 草酸为弱酸,在离子反应中不可拆应写化学式,C元素化合价升高,Mn元素化合价降低,正确的离子方程式为:,A错误;
B、 铅蓄电池充电时阳极上是PbSO4发生氧化反应,硫酸铅失去电子生成二氧化铅,正确的电极反应式为:,B错误;
C、碱性条件下,产物中的乙酸不能和氢氧根大量共存,因此乙酸乙酯在碱性环境下水解生成乙酸盐和乙醇,正确的方程式为,C错误;
D、由于酸性:,故向苯酚钠溶液中通入少量CO2,最终生成碳酸氢钠,离子方程式为:,D正确;
故答案为:D
【分析】在书写离子反应的过程中要注意单质、弱电解质、非电解质和难溶盐不能拆,书写完成后要检查电荷、物料、原子是否守恒。
10.【答案】D
【知识点】化学键;吸热反应和放热反应;活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
11.【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;晶胞的计算
12.【答案】A
【知识点】等效平衡
13.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
14.【答案】C
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线
15.【答案】(1)圆底烧瓶;饱和食盐水
(2)水浴加热;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;避免生成
(3)A;D
【知识点】氯气的实验室制法
16.【答案】(1);除去CO2中的乙酸(吸收乙酸),防止其与苯酚钠溶液反应产生沉淀
(2);乙烯中混有SO2等还原性气体也能使溴水褪色;
(3);H2O;溴乙烷沸点低,加热时,多数挥发,没有充分反应
【知识点】乙烯的实验室制法;卤代烃简介;苯酚的化学性质
17.【答案】(1)ΔH3-2ΔH2
(2)3++8H+=2Cr3++3+4H2O;部分与H+结合后转化为SO2逸出,使得与Cr(VI)反应的的物质的量浓度减小,反应速率减慢
(3)55℃时,硫酸盐还原菌发生变性,几乎失去活性;H2O得到电子转化为H,被H还原为S2-,S2-与Fe2+结合生成FeS
(4)pH升高导致离子交换平衡逆向移动;pH升高导致HCrO转化为,交换所需ROH的量是交换HCrO所需ROH的量的两倍
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;反应热和焓变;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】(1)令反应Ⅰ为H2CrO4⇌H++HCrO ΔH1,反应Ⅱ为HCrO⇌H++CrO ΔH2,反应Ⅲ为2HCrO⇌+H2O ΔH3,根据盖斯定律,将反应Ⅲ-2×反应Ⅱ得2CrO+2H+⇌+H2O,则ΔH=ΔH3-2ΔH2,故答案为:ΔH=ΔH3-2ΔH2;
(2)①酸性条件下,Cr(Ⅵ)以存在,具有氧化性,SO具有还原性,二者发生氧化还原反应产生SO、Cr3+,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,离子方程式为3++8H+=2Cr3++3+4H2O,故答案为:3++8H+=2Cr3++3+4H2O;
②其他条件相同,用Na2SO3处理不同pH含Cr(Ⅵ)的废水时,反应相同时间,已知酸性条件下Cr(Ⅵ)对Na2SO3具有很强的氧化能力,pH<2时,Cr(Ⅵ)的去除率随pH降低而降低,是由于当溶液酸性较强时,部分与H+结合后转化为SO2逸出,使得与Cr(VI)反应的的物质的量浓度减小,反应速率减慢,故答案为:部分与H+结合后转化为SO2逸出,使得与Cr(VI)反应的的物质的量浓度减小,反应速率减慢;
(3)①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含铬废水时,温度常控制在30℃左右,温度过高,Cr(Ⅵ)的去除率低是由于硫酸盐还原菌中含有具有生物活性的蛋白质,其催化活性具有一定的温度范围,若温度过高,硫酸盐还原菌的蛋白质发生变性,导致失去活性,因而Cr(Ⅵ)的去除率降低,故答案为:55℃时,硫酸盐还原菌发生变性,几乎失去活性;
②根据腐蚀原理,Fe失去电子变为Fe2+,H2O得到电子转化为H,被H还原为S2-,S2-与Fe2+结合生成FeS,故答案为:H2O得到电子转化为H,被H还原为S2-,S2-与Fe2+结合生成FeS;
(4)根据反应:ROH(s)+HCrO(aq)⇌ RHCrO4(s)+OH-(aq)、2ROH(s)+(aq)⇌ R2CrO4(s)+2OH-(aq)可知,其他条件相同,当pH>4时,Cr(VI)去除率随pH升高而下降的原因是pH升高导致离子交换平衡逆向移动;pH升高导致HCrO转化为,交换所需ROH的量是交换HCrO所需ROH的量的两倍,故答案为:pH升高导致离子交换平衡逆向移动;pH升高导致HCrO转化为,交换所需ROH的量是交换HCrO所需ROH的量的两倍。
【分析】(1)利用盖斯定律进行计算,消除中间产物即可得到目标方程式,同时也要注意对焓变也要进行运算。
(2)该反应为陌生氧化还原反应方程式配平,找到氧化剂,还原剂,氧化产物,还原产物,利用化合价升降相等配平即可。
(3)该反应是利用还原菌进行处理污水,温度不要过高,需要考虑生物活性。
(4)pH过高,OH-浓度过大,平衡逆向移动,不利于反应除去铬。
18.【答案】(1)第三周期第族
(2)作半导体材料
(3)
(4);离子键、(非极性)共价键
(5)B;C
(6)
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1)由分析可知,R为Cl元素,在元素周期表中的位置是第三周期第族 ;
故答案为:第三周期第族 ;
(2)Y为Si元素,单质硅可作半导体材料,故答案为:作半导体材料;
(3)电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则Z、M、Q的简单离子的半径由大到小的顺序为 ;
故答案为: ;
(4) 为Na2O2,Na2O2是由钠离子和过氧根离子构成的离子化合物,其电子式为 ;Na2O2中含有离子键和非极性共价键;
故答案为: ;离子键、(非极性)共价键;
(5)A、物质的状态属于物理性质,不能说明元素非金属性强弱,故A错误;
B、非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,稳定性:HCl>SiH4,说明Cl的非金属性强于Si,故B正确;
C、Y与R形成的化合物中Y呈正价,说明Cl的得电子能力强于Si,进而说明Cl的非金属性强于Si,故C正确;
D、比较非金属性强弱应比较最高价含氧酸酸性强弱,HCl不是Cl元素的最高价含氧酸,故D错误;
故答案为:BC;
(6)R的单质为氯气,Z的最高价氧化物对应水化物为NaOH,氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,反应的离子方程式为 ;
故答案为: 。
【分析】Z为短周期主族元素中原子半径最大的,则Z为Na元素,Y的最高正价与最低负价的代数和为0,则Y为第ⅣA族元素,结合各元素在元素周期表中的位置可知,Y为Si元素,Q为P元素,R为Cl元素,M为O元素。
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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.可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在容积固定的密闭容器中进行,达到平衡的标志正确的有
①单位时间内反应n mol O2的同时,生成2n mol NO
②容器内总压强不再变化的状态
③NO2、NO、O2的物质的量浓度为2:2:1的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的颜色不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.下列说法正确的是
A.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的方向性
B.s轨道和p轨道重叠可以形成π键
C.共价键都具有方向性
D.C2H4与Cl2的加成反应C2H4只涉及π键断裂
3.反应S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O中氧化剂是
A.H2SO4 B.HNO3 C.NO2 D.S
4.能正确表示下列反应的离子方程式是
A.溶液与少量溶液反应:
B.电解水溶液:
C.向溶液中滴入酸化的溶液产生白色沉淀:
D.向溶液中滴入溶液产生黑色沉淀和气泡:
5. 某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是
A.三者中Z的原子半径最大 B.三者中Y的第一电离能最小
C.X的最高化合价为 D.与键角相等
6.新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分,电池是能源汽车关键部件之一,其工作原理如图所示,电池工作时的总反应为。下列说法错误的是
A.充电时,电极a与电源负极连接,电极b与电源正极连接
B.电池工作时,正极的电极反应为
C.电池工作时,负极材料质量减少1.4g,转移0.4mol电子
D.电池进水将会大大降低其使用寿命
7.2024年5月3日,“嫦娥六号”探测器成功发射,开启了月球探索之旅。镍铼合金是制造探测器发动机燃烧室、涡轮叶片的重要材料。地壳中铼的含量极低,多伴生于铜、锌等矿物中。下列说法错误的是
A.镍原子价层电子表示式为
B.铼()在周期表中的位置是第六周期,第VIIB族
C.铼易形成高配位化合物,(如图所示)中δ键与π键的数目比为
D.碱式碳酸锌中非金属元素电负性大小顺序为
8.可逆反应2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,图像表达正确的为
A. B.
C. D.
9.下列离子方程式书写正确的是
A.草酸与酸性高锰酸钾溶液反应:
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C.乙酸乙酯在碱性环境下水解:
D.向苯酚钠溶液中通入少量
10.已知NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的反应过程及能量变化如图所示,设该反应的焓变为ΔH,则下列说法正确的是
A.ΔH>0
B.反应物的总键能大于生成物的总键能
C.增大反应物浓度,可以增大单位体积内活化分子百分数
D.使用催化剂可以增大反应物的活化分子百分数
11.化学式为的笼形包合物基本结构如图所示(H原子未画出)。与连接形成平面层,两个平面层通过分子连接,中间的空隙填充苯分子。下列说法正确的是
A.
B.该结构是晶胞
C.该笼形包合物溶于酸可形成一种弱酸,中键和键个数之比为
D.部分与C原子配位,部分与N原子配位,且两者个数之比为
12.向相同容积的甲、乙两容器中分别充入和,发生如下反应:。若甲容器保持恒温恒容,乙容器保持绝热恒容,分别达到平衡。甲容器中平衡时生成为,同时放出热量。下列说法正确的是
A.平衡时,反应放出的热量:甲>乙
B.平衡时,的质量:甲>乙
C.乙容器若把条件“绝热恒容”改为“恒温恒压”,则平衡后大于
D.相同条件下,若仅向甲容器充入,平衡时生成,同时吸收热量
13.乙二胺四乙酸(EDTA)是一种重要的络合剂,其能与绝大多数的金属离子形成稳定的配合物,简易机理如图所示。下列叙述错误的是
A.EDTA的核磁共振氢谱上有3组峰 B.EDTA中含有两种官能团
C.螯合物中含有4个sp2-pπ键 D.螯合物中有5个五元螯合环
14.甲酸甲酯是重要有机化工原料,制备反应为CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g) ΔH<0;相同时间内,在容积固定的密闭容器中,使反应在不同温度下进行(起始投料比均为1),相同时间内测得CO的转化率随温度变化的曲线如下图。下列说法中不正确的是
A.70~80℃,CO转化率随温度升高而增大,其原因是升高温度反应速率增大
B.85~90℃,CO转化率随温度升高而降低,其原因可能是升高温度平衡逆向移动
C.d点和e点的平衡常数:Kd < Ke
D.a点对应的CO的转化率与CH3OH的转化率相同
二、非选择题(本大题共4个小题,15、16题每小题14分,17、18题每小题15分,共58分)
15.Cl2与碱在不同温度下的反应产物是不同的,形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO。
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是 ,a中的试剂为 。
(2)b中采用的加热方式是 ,c中化学反应的离子方程式是 ,采用冰水浴冷却的目的是 。
(3)d的作用是吸收尾气Cl2,但存在倒吸风险,可以改用下列___________装置防止溶液倒吸。
A. B.
C. D.
16.有机反应一般速率较小,副反应多,产物复杂。结合学过的知识回答下列问题:
(1)甲同学欲用装置I比较乙酸、苯酚、碳酸的酸性强弱,苯酚钠溶液中发生反应的化学方程式是 ;饱和NaHCO3溶液的作用是 。
(2)乙同学利用装置Ⅱ制备乙烯并验证乙烯的性质。当温度迅速上升后,可观察到试管中的溴水褪色,烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。
①装置Ⅱ生成乙烯的化学方程式是 。
②丙同学认为:溴水褪色的现象不能证明装置I中有乙烯生成,原因是 。
③丙同学查文献得知:若用溴水验证,反应后装置Ⅱ的产物主要为BrCH2CH2OH,含少量BrCH2CH2Br。建议将装置中的溴水改为“溴的CCl4溶液”以排除H2O对乙烯与Br2反应的干扰。写出乙烯与溴水反应生成BrCH2CH2OH的化学方程式 。
(3)丁同学利用下装置探究卤代烃的性质,他向圆底烧瓶中加入2.0gNaOH和15mL无水乙醇,搅拌。再加入5mL1-溴丁烷和几片碎瓷片,微热。产生的气体依次通过试管A、B后,试管B溶液紫红色逐渐褪去。
①写出1-溴丁烷发生消去反应的化学方程式 试管A中盛放的试剂是 。
②已知溴乙烷的沸点为38.4℃,1-溴丁烷的沸点为101.6℃。有同学用溴乙烷代替1-溴丁烷进行实验,发现试管B中酸性KMnO4溶液不褪色。试分析实验失败的可能原因 。
17.工业废水中的六价铬[Cr(VI)]常采用还原沉淀法、离子交换法和微生物法等方法进行处理。
(1)室温下,含Cr(VI)的微粒在水溶液中存在如下平衡:
H2CrO4⇌H++HCrO ΔH1
HCrO⇌H++CrO ΔH2
2HCrO⇌+H2O ΔH3
室温下,反应2CrO+2H+⇌+H2O的ΔH= (用含ΔH1、ΔH2或ΔH3的代数式表示)。
(2)还原沉淀法:使用Na2SO3将Cr(VI)还原为Cr3+,再将Cr3+转化为沉淀除去。
①酸性条件下Cr(VI)具有很强的氧化能力,将还原为Cr3+的离子方程式为 。
②其他条件相同,用Na2SO3处理不同初始pH的含Cr(VI)废水相同时间,当pH<2时,Cr(VI)的去除率随pH降低而降低的原因是 。
(3)微生物法:
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(VI)废水时,Cr(VI)去除率随温度的变化如图所示。55℃时,Cr(VI)的去除率很低的原因是 。
②水体中,Fe合金在SRB存在条件下腐蚀的机理如图所示。Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为:Fe失去电子转化为Fe2+, 。
(4)离子交换法:用强碱性离子交换树脂(ROH)与和HCrO等发生离子交换,交换过程中发生如下反应:
ROH(s)+HCrO(aq)⇌ RHCrO4(s)+OH-(aq)
2ROH(s)+(aq)⇌ R2CrO4(s)+2OH-(aq)
其他条件相同,当pH>4时,Cr(VI)去除率随pH升高而下降的原因是 。
18.有M、R、Q、Y、Z五种短周期主族元素,其中Z为短周期主族元素中原子半径最大的,Y的最高正价与最低负价的代数和为0,M、R、Q、Y四种元素在元素周期表中的相对位置如图.回答下列问题:
M
Y
Q
R
(1)R在元素周期表中的位置是 .
(2)写出单质Y的一种用途: .
(3)Z、M、Q的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示).
(4)写出的电子式: .其所含的化学键类型为 .
(5)下列事实能作为比较元素Y与R的非金属性相对强弱依据的是____(填标号).
A.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
B.最简单氢化物的稳定性:
C.Y与R形成的化合物中Y呈正价
D.酸性:
(6)写出常温下,R的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式: .
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