内容正文:
2025-2026学年山东省青岛市西海岸新区教育联合体高二(上)月考
化学试卷(10月份)
一、单选题:本大题共13小题,共39分。
1. 物质的结构决定性质,性质决定用途,下列说法不正确的是
A. 钨价层电子多,金属键强,曾被用作白炽灯的灯丝材料
B. 单晶硅熔沸点高、硬度大,可作制造光电池的原料
C. C2H5NH3NO3所含离子键强度小,可作为离子液体
D. 铝合金硬度高、密度小,可作制造飞机的材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.钨价层电子多,金属键强,使得其熔点很高,耐高温,曾被用作白炽灯的灯丝,故A正确;
B.单晶硅可作制造光电池的原料是因其具有半导体特性,与熔沸点高、硬度大无关,故B错误;
C.C2H5NH3NO3所含离子键强度小,熔沸点较低,易呈液态,可作为离子液体,故C正确;
D.铝合金可作制造飞机的材料是因其硬度高、密度小,故D正确;
故选:B。
2. 下列说法中正确的是
①晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
②共价晶体中共价键越强,熔点越高
③6g二氧化硅晶体中含有的键数为
④在和晶体中,阴、阳离子数之比相等
⑤正四面体构型的分子,键角都是,其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体
⑥分子晶体中都含有化学键
⑦含碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为
A. ①②③④⑤ B. ②③④⑦ C. ②④⑥⑦ D. ③④⑤⑥⑦
【答案】B
【解析】
详解】①分子稳定性由分子内共价键决定,与分子间作用力无关,错误;
②共价晶体中共价键越强,键能越大,熔点就越高,正确;
③6 g SiO2为=0.1 mol,每个Si形成4个Si-O键,总键数0.4 NA,正确;
④在 Na2O 和 Na2O2 晶体中,阴、阳离子数之比都是1:2,正确;
⑤正四面体构型的分子,键角可以是60°,如白磷分子,错误;
⑥稀有气体均为分子晶体,晶体中没有化学键,错误;
⑦含4.8 g碳元素的金刚石晶体中,碳原子的物质的量为0.4 mol,一个碳原子周围有4个共价键,每个共价键又被两个碳原子共有,故其中共价键的物质的量为0.8 mol,正确;
综上,②③④⑦正确;
故选B。
3. 黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则x
A. 3a+b-c B. c+3a-b C. a+b-c D. c+a-b
【答案】A
【解析】
【详解】已知碳的燃烧热为ΔH1=a kJ·mol-1,则碳燃烧的热化学方程式为:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=a kJ·mol-1,②S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1,根据盖斯定律,可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3,即x=3a+b-c,答案选A。
4. 钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂,其中一种化合物的晶胞在XY平面、XZ平面、YZ平面上的投影如图所示,其晶胞边长为anm,为阿伏伽德罗常数的值
下列说法正确的是
A. 晶胞的化学式为
B. 晶胞中存在的微粒间作用力只有离子键
C. 距离最近的K原子之间的距离为anm
D. 晶胞的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据晶胞的投影图可以知道,K原子在晶胞的顶点和体心,一个晶胞含有K原子,O原子有两个在晶胞内,八个在棱上,一个晶胞中含有O原子,则晶胞的化学式为,故A错误;
B.晶胞的化学式为,则晶胞中存在的微粒间作用力有离子键和共价键,故B错误;
C.K原子在晶胞的顶点和体心,则距离最近的K原子之间的距离为体对角线的一半即anm,故C错误;
D.根据前面分析该晶胞中含有2个,则晶胞的密度为,故D正确。
综上所述,答案为D。
5. 科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A. 充电时,向阳极方向迁移
B. 充电时,会发生反应
C. 放电时,正极反应有
D. 放电时,电极质量减少,电极生成了
【答案】C
【解析】
【分析】Zn具有比较强的还原性,具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间,所以电极为正极,Zn电极为负极,则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。
【详解】A.充电时该装置为电解池,电解池中阳离子向阴极迁移,即向阴极方向迁移,A不正确;
B.放电时,负极的电极反应为,则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn,即充电时Zn元素化合价应降低,而选项中Zn元素化合价升高,B不正确;
C.放电时电极为正极,正极上检测到和少量,则正极上主要发生的电极反应是,C正确;
D.放电时,Zn电极质量减少0.65g(物质的量为0.010mol),电路中转移0.020mol电子,由正极的主要反应可知,若正极上只有生成,则生成的物质的量为0.020mol,但是正极上还有生成,因此,的物质的量小于0.020mol,D不正确;
综上所述,本题选C。
6. 关于下列的判断正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】碳酸氢根的电离属于吸热过程,则CO(aq)+H+(aq)=HCO(aq)为放热反应,所以△H1<0;
CO(aq)+H2O(l)HCO(aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式,CO的水解反应为吸热反应,所以△H2>0;
OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应,为放热反应,所以△H3<0;
醋酸与强碱的中和反应为放热反应,所以△H4<0;
但由于醋酸是弱酸,电离过程中会吸收部分热量,所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量,则△H4>△H3;
综上所述,只有△H1<△H2正确,故答案为B。
7. 某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. 电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B. 电极2是阴极,发生还原反应:
C. 工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2
D. 理论上电源提供能分解
【答案】B
【解析】
【分析】多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g),多孔电极1为阴极,电极反应为2H2O+4e-=2H2+2O2-;多孔电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g),多孔电极2为阳极,电极反应为2O2--4e-=O2。
【详解】A.电极1的多孔结构能增大电极的表面积,增大与水蒸气的接触面积,A项正确;
B.根据分析,电极2为阳极,发生氧化反应:2O2--4e-=O2,B项错误;
C.工作时,阴离子O2-向阳极移动,即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2,C项正确;
D.根据分析,电解总反应为2H2O(g)2H2+O2,分解2molH2O转移4mol电子,则理论上电源提供2mol电子能分解1molH2O,D项正确;
答案选B。
8. 碱金属单质M和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. CsCl晶体是共价晶体
B.
C. 若M分别为Na和K,则:Na<K
D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】A.CsCl晶体是离子晶体,A错误;
B.根据盖斯定律:,B正确;
C.若M分别为Na和K,失电子过程中需吸收能量,为正值,K半径更大,失去电子所需能量更小,则:Na>K,C错误;
D.氯气分子断键为氯原子需吸收能量,;离子结合形成离子键需放热,,D错误;
答案选B。
9. 电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是
A. 充电时,电池的总反应
B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C. 放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D. 放电时,正极发生反应
【答案】C
【解析】
【分析】充电时光照光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2),则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2,结合图示,充电时金属Li电极为阴极,光催化电极为阳极;则放电时金属Li电极为负极,光催化电极为正极;据此作答。
【详解】A.光照时,光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电,结合阴极反应和阳极反应,充电时电池的总反应为Li2O2=2Li+O2,A正确;
B.充电时,光照光催化电极产生电子和空穴,阴极反应与电子有关,阳极反应与空穴有关,故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,B正确;
C.放电时,金属Li电极为负极,光催化电极为正极,Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移,C错误;
D.放电时总反应为2Li+O2=Li2O2,正极反应为O2+2Li++2e-=Li2O2,D正确;
答案选C。
10. 单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图,下列说法正确的是
A.
B. 单斜硫和正交硫互为同素异形体
C. ②式表示一个正交硫分子和一个分子反应生成一个分子放出296.83kJ的能量
D. ①式反应断裂1mol单斜硫(s)和中的共价键吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量多297.16kJ
【答案】B
【解析】
【详解】A.从图中可知,单斜硫能量高于正交硫,故 ,A错误;
B.单斜硫和正交硫都是硫元素形成的单质,两者互为同素异形体,B正确;
C.②式表示1mol正交硫与1mol氧气反应生成1mol二氧化硫放出296.83kJ的能量,C错误;
D.①反应为放热反应,则该反应断裂1mol单斜硫(s)和中的共价键吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量少297.16kJ,D错误;
故答案选B。
11. 在标准压强101kPa、298K下,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用符号表示。部分物质的如图所示,已知:、、的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是
A. 根据图中信息,可判断热稳定性:
B.
C. 的键能小于与的键能之和
D. 标准燃烧热的热化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的标准摩尔生成焓为,的标准摩尔生成焓为,和反应生成放热,而生成吸热,则的能量比低,热稳定性:,A错误;
B.由图中信息知: ,因为的能量低于,所以,B错误;
C.的标准摩尔生成焓为,则 ,由反应物的总键能-生成物的总键能,则的键能小于与的键能之和,C正确;
D.标准燃烧热的热化学方程式为,标准摩尔生成焓为,标准摩尔生成焓为,可以求出 ,因为的能量低于,D错误;
故答案选C。
12. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述错误是
A. 电池总反应为
B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C. 消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mmol电子流入
D. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
【答案】C
【解析】
【分析】由题中信息可知,b电极为负极,发生反应,然后再发生;a电极为正极,发生反应,在这个过程中发生的总反应为。
【详解】A.由题中信息可知,当电池开始工作时,a电极为电池正极,血液中的在a电极上得电子生成,电极反应式为;b电极为电池负极, 在b电极上失电子转化成CuO,电极反应式为,然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸,CuO被还原为,则电池总反应为,A正确;
B.b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为,在b电极上失电子转化成CuO,在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变,因此,CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用,B正确;
C.根据反应可知,参加反应时转移2 mol电子,的物质的量为0.1 mmol,则消耗18 mg葡萄糖时,理论上a电极有0.2 mmol电子流入,C错误;
D.原电池中阳离子从负极移向正极迁移,故迁移方向为b→a,D正确。
综上所述,本题选C。
13. 以不同材料修饰的为电极,一定浓度的溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,装置如图所示。下列说法错误的是
A. 电极a连接电源负极
B. 加入Y的目的是补充
C. 电解总反应式为
D. 催化阶段反应产物物质的量之比
【答案】B
【解析】
【分析】电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成,电极b为阳极,电极反应为Br- -6e-+3H2O=+6H+;则电极a为阴极,电极a的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-;电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑;催化循环阶段被还原成Br-循环使用、同时生成O2,实现高效制H2和O2,即Z为O2。
【详解】A.根据分析,电极a为阴极,连接电源负极,A项正确;
B.根据分析电解过程中消耗H2O和Br-,而催化阶段被还原成Br-循环使用,故加入Y的目的是补充H2O,维持NaBr溶液为一定浓度,B项错误;
C.根据分析电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑,C项正确;
D.催化阶段,Br元素的化合价由+5价降至-1价,生成1molBr-得到6mol电子,O元素的化合价由-2价升至0价,生成1molO2失去4mol电子,根据得失电子守恒,反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2,D项正确;
答案选B。
二、多选题:本大题共2小题,共8分。
14. 某立方晶系的硫锰矿晶胞,沿c轴将原子投影到ab平面,投影图如下设代表阿伏加德罗常数的值,括号中c数据为原子在c轴方向的原子坐标。下列说法错误的是
A. 基态Mn的价电子排布式为
B. 晶体中S的配位数是6
C. Mn位于晶胞的顶角和面心
D. 若晶体密度为,则最近的两个硫原子之间的距离为
【答案】AB
【解析】
【分析】由题给信息可知,立方晶系的硫锰矿晶胞示意图如下:。
【详解】A.锰元素的原子序数为25,基态原子的价电子排布式为3d54s2,A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中硫原子位于锰原子形成的四面体空隙中,所以硫原子的配位数为4,B错误;
C.由晶胞结构可知,晶胞中锰原子位于晶胞的顶角和面心,C正确;
D.设晶胞棱长为a cm,由晶胞的质量公式可得:,解得。晶胞中最近的两个硫原子之间的距离为面对角线的一半,为,D正确;
故选AB。
15. 下列说法正确的是
A. 图A中,18-冠-6中原子(灰球)电负性大,带负电荷,通过离子键与作用,体现了超分子“分子识别”的特征
B. 图B物质相较摩尔质量更大,具更高的熔、沸点
C. 图B中,该物质含有键
D. 图C中,表示硅氧四面体,则该硅酸盐结构的通式为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.图A中冠醚和钾离子之间存在配位键,不存在离子键,故A错误;
B.图B中阳离子基团较大,离子键较弱,所以晶格能较小,熔沸点较低,则图B物质相较NaBF4更低的熔沸点,故B错误;
C.如图B,1个结构中阳离子含有19个键,阴离子含有4个σ键,故该物质含有键,故C正确;
D.图C中,该结构的最小重复单位如图,最小重复单位中Si原子个数为4+4×=6,O原子个数为14+6×=17,Si元素化合价为+4价、O元素化合价为-2价,则(Si6O17)整体化合价为-10,所以该硅酸盐结构的通式为,故D正确。
答案选CD。
三、简答题:本大题共5小题,共40分。
16. 回答下列问题:
(1)氮的常见氢化物有和,纯净的为无色油状液体,除相对分子质量的影响外,其熔沸点明显高于氨气的原因为______。
(2)硼氢化钠各原子均满足稳定结构,其电子式为______。
(3)有科学家在实验室条件下将干冰制成了原子晶体。则同是原子晶体的和硬度大小关系:______填“<”“>”或“=”,从结构的角度说明理由:______。
(4)氧化物XO的电子总数与SiC的相等,则X为______填元素符号,XO是优良的耐高温材料,其熔点比CaO高的原因是______。
(5)磷酸分子间脱水可生成多磷酸,其某一钙盐的结构如图所示,由图推知该多磷酸钙盐的通式为______。
(6)某硒铜材料中掺杂In后,晶胞发生的变化如图所示,图a、图c为立方晶胞,图b为四方晶胞,晶胞内未标出因掺杂而产生的0价Cu原子。
①写出第一步掺杂In的过程反应化学方程式为______。
②图c的晶胞中In的化合价为和,则两种价态的In原子个数比为______。
【答案】(1)相比于可以形成更多的氢键,故其熔沸点明显高于氨气
(2) (3) ①. > ②. C原子半径小于Si原子,碳氧键的键长小于硅氧键,所以碳氧键的键能更大
(4) ①. Mg ②. 半径比小,MgO的晶格能大
(5)
(6) ①. ②. 1:1
【解析】
【小问1详解】
由于N2H4相比于NH3可以形成更多的氢键,故N2H4分子间氢键比氨(NH3)更强、更丰富,从而使其熔、沸点明显高于氨。
【小问2详解】
硼氢化钠(NaBH4)为离子化合物,电子式为:。
【小问3详解】
将干冰制成了原子晶体,CO2和SiO2同是原子晶体,C原子半径小于Si原子,碳氧键键长小于硅氧键,所以碳氧键的键能更大。
【小问4详解】
氧化物XO的电子总数与SiC的相等,则X原子的电子数为12,原子中电子数=原子序数=12,所以X为Mg元素,MgO和CaO都是离子晶体,镁离子半径小于钙离子,MgO 熔点高于 CaO 的主要原因是 Mg2+离子半径更小、晶格能更大,离子间作用更强。
【小问5详解】
晶胞中方框中为重复单元:,Ca原子个数为1,P原子个数为2,O原子个数为6,化合价依次为+2、+5、-2,则该多磷酸钙盐的通式为。
【小问6详解】
①根据图a可知,Se位于8个顶点和6个面心,晶胞含有4个Se,Cu位于晶胞的12个棱、5个内部,共有8个Cu,化学式为Cu2Se,晶胞图b中Cu位于8个顶点、4个面心和1个体心,共有4个,Se位于内部,共有8个,In位于4个棱、6个面,共有4个,故化学式为CuInSe2,图c中Se位于晶胞的8个顶点、6个面心,共有4个,In为内部,也有4个,化学式为In2Se2。则第一步掺杂In的过程反应化学方程式为2Cu2Se+In=CuInSe2+3Cu。
②图c的晶胞中In的化合价为+1和+3,根据化合价代数和为0,可知两个In带4个正电荷,故两种价态的In原子个数比为1:1。
【点睛】本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、空间构型、晶胞结构与计算等,侧重考查学生分析能力、知识迁移运用能力,需要学生具备扎实的基础,题目难度中等。
17. 回答下列问题:
(1)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图所示,写出电解时铁电极发生的电极反应:______。随后,铁电极附近有无色气体产生,写出有关反应的离子方程式:______。
(2)工业上用、混合溶液作电解液,用电解法实现粗铅主要杂质为Cu、Ag、Fe、Zn,杂质总质量分数约为提纯,装置示意图如图所示。
电解产生的阳极泥的主要成分为______,工作一段时间后,溶液中 ______填“增大”“减小”或“不变” 。
铅的电解精炼需要调控好电解液中的。其他条件相同时,测得槽电压槽电压越小,对应铅产率越高随起始时溶液中的变化趋势如图所示。由图可推知,随增大,铅产率先增大后减小,减小的原因可能是______。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. Cu、Ag ②. 减小 ③. c(H2SiF6)过大,电解液中c(H+)增大,H+在阴极放电,从而影响Pb2+在阴极放电
【解析】
【小问1详解】
由电解池中阳离子移动方向可知铁为阳极,电极反应为;酸性溶液中,阳极生成的Fe2+将还原为N2,离子方程式;
【小问2详解】
①粗铅杂质中的Cu、Ag活泼性比Pb差,故电解产生的阳极泥的主要成分为Cu和Ag;阳极上溶解的金属有Pb、Fe、Zn,阴极上析出的金属只有Pb,两极上得失电子守恒,故工作一段时间后,溶液中Pb2+浓度有所减小;
②pH越小,c(H+)越大,则阴极上氢离子得电子的可能性越大,故铅产率减小的原因可能是c(H2SiF6)过大,电解液中c(H+)增大,H+在阴极放电,发生副反应:2H++2e-=H2↑,从而影响Pb2+在阴极放电,使铅产率减小。
18. 多晶硅是制作光伏电池的关键材料。回答下列问题:
(1)硅粉与HCl在时反应生成气体和,放出225kJ热量,该反应的热化学方程式为______。
(2)将氢化为有三种方法,对应的反应依次为:
①⇌ ΔH 1>0
②⇌ ΔH 2<0
③⇌ ΔH 3
反应③的ΔH 3=______。用ΔH 1、ΔH 2表示
(3)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ: ΔH 1=+551
反应Ⅲ: ΔH 3=-297
反应Ⅱ的热化学方程式:______。
【答案】(1) ΔH=-225
(2)
(3) ΔH=-254
【解析】
【小问1详解】
硅粉与HCl在时反应生成气体和,放出225kJ热量,放热反应的焓变为负值,该反应的热化学方程式为 ΔH=-225;
【小问2详解】
①⇌ ΔH 1>0
②⇌ ΔH 2<0
根据盖斯定律②-①得⇌的ΔH 3=。
【小问3详解】
反应Ⅰ: ΔH 1=+551
反应Ⅲ: ΔH 3=-297
根据盖斯定律-Ⅰ-Ⅲ得反应Ⅱ的热化学方程式为 ΔH=-254。
19. 双阴极微生物燃料电池处理含的废水的工作原理如图所示,双阴极通过的电流相等,废水在电池中的运行模式如图所示。
(1)Y离子交换膜为______填“阳”或“阴”离子交换膜。
(2)Ⅲ室中除了,主要发生的反应还有______用离子方程式表示。
(3)生成,理论上需要消耗______。
(4)减弱温室效应方法之一是将回收利用。科学家利用如图所示装置可以将转化为气体燃料电解质溶液为稀硫酸,该装置工作时,导线中通过2mol电子后,假定溶液体积不变,M极电解质溶液的pH______填“增大”“减小”或“不变”,N极电解质溶液变化的质量______g。
【答案】(1)阳 (2)
(3)26 (4) ①. 不变 ②. 18
【解析】
【分析】由题图可知,电子由M极流向N极,说明M极为负极;M极的电极反应式为,N极的电极反应式为,据此分析;
【小问1详解】
双阴极微生物燃料电池处理NH废水的工作原理如图(a)所示,III中O2与氢离子反应,同时得电子生成H2O,发生还原反应,为正极,电极方程式为:4H++O2+4e-=2H2O,I室由硝酸根离子得电子生成N2,发生还原反应,为正极,则II中CH3COO-转化为CO2,发生氧化反应,为负极,II室生成的H+需要向I室和III室移动,说明X、Y是阳离子交换膜;
【小问2详解】
由图b可知,III中反应后的溶液进入I中反应,而I中的反应是NO→N2,说明III中NH转化为了NO,该过程的离子方程式为:;
【小问3详解】
I中的反应是NO→N2,电极方程式为:12H++2NO+10e-=N2+6H2O,III中发生反应:4H++O2+4e-=2H2O、NH+2O2=NO+H2O+2H+,3.5 g N2的物质的量为=0.125 mol,消耗0.25 mol NO,转移电子1.25 mol电子,则理论上需要消耗O2的物质的量为0.25 mol2+=0.8125 mol,质量为0.8125 mol32 g/mol=26 g;
【小问4详解】
由题图可知,电子由M极流向N极,说明M极为负极,电极反应式为;N极为正极,电极反应式为。导线中通过电子后,此时有H+,通过质子交换膜移向N极,N极上进入1 mol CO2和2 mol H+,出来1 mol CO,则N极质量变化。
20. 镓、铁、钛等金属元素化合物的应用研究是当今前沿科学之一、回答下列问题:
(1)的熔点高于的熔点为,其原因是______。
(2)铁氮化合物晶体中铁原子为面心立方最密堆积,氮原子位于体心,其晶胞沿z轴的投影如图所示,Fel、N间最近距离为apm,则该晶体的晶胞参数为______pm。
(3)下图是一种由Fe、Y、Ba、O组成的晶胞,四方锥底面中心和八面体中心的球代表以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标,图中M点的分数坐标为。
①Y的配位数为______。
②Q点的分数坐标为______。
(4)属于四方晶系,晶胞参数。研究表明,通过氮掺杂反应生成,能使对可见光具有活性,反应如图丙所示。
晶体化学式中______,______。的密度为,则阿伏加德罗常数的值______列出表达式。
(5)金属合金的结构可看作以四面体相互共用顶点替换立方金刚石结构中的碳原子,形成三维骨架,在晶胞空隙处,有序地放置Mg原子四面体的4个顶点代表Cu原子,圆球代表Mg原子,结构如图所示。
①______。
②若Mg原子A的原子坐标为,则C的原子坐标为______。
③晶胞参数为anm,则AB原子之间的距离为______nm。用含a的代数式表示
【答案】(1)为离子晶体,为分子晶体
(2)
(3) ①. 8 ②.
(4) ①. ②. ③.
(5) ①. 2 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
为离子晶体,为分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,故答案为:为离子晶体,为分子晶体;
【小问2详解】
设该晶胞的边长为x,由晶胞投影图知,Fel位于晶胞顶点,由于氮原子位于体心,Fel、N间最近距离为a pm ,则,解得,故该晶体的晶胞参数为 pm,故答案为:;
【小问3详解】
①Y在晶胞中处于顶点位置,在一个晶胞中离Y等距且最近的是氧原子且氧原子为两个,每个顶点由八个晶胞共有,每个氧原子由两个晶胞共有,故Y的配位数为8,故答案为:8;
②M点在左侧面,分数坐标为,由图知,Q点在体内,分数坐标为,故答案为:;
【小问4详解】
晶胞中含Ti:个,含O:个,含N:个,所以化学式中a=,b=;
TiO2晶胞中含Ti:个,则密度,整理可得阿伏加德罗常数的值,故答案为:;
【小问5详解】
①由图可知位于顶点、面心和四个四面体空隙,根据均摊法可得个数为,每个铜原子由两个四面体共用,因此铜原子个数为,Mg原子位于四个四面体空隙和八面体空隙中,八面体空隙有个,因此Mg原子共有8个,由此可知化学式为,即x=2,故答案为:2;
②由图可知,A原子位于左前上四面体空隙,C原子位于右前下四面体空隙,因此二者y坐标相同,x、z坐标相加为1,即C坐标为,即,故答案为:;
③由图可知,AB原子之间的距离为面对角线的一半,晶胞参数为a nm,则AB之间的距离为,故答案为:,故答案为:。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年山东省青岛市西海岸新区教育联合体高二(上)月考
化学试卷(10月份)
一、单选题:本大题共13小题,共39分。
1. 物质的结构决定性质,性质决定用途,下列说法不正确的是
A. 钨价层电子多,金属键强,曾被用作白炽灯的灯丝材料
B. 单晶硅熔沸点高、硬度大,可作制造光电池的原料
C. C2H5NH3NO3所含离子键强度小,可作为离子液体
D. 铝合金硬度高、密度小,可作制造飞机的材料
2. 下列说法中正确的是
①晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
②共价晶体中共价键越强,熔点越高
③6g二氧化硅晶体中含有的键数为
④在和晶体中,阴、阳离子数之比相等
⑤正四面体构型的分子,键角都是,其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体
⑥分子晶体中都含有化学键
⑦含碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为
A. ①②③④⑤ B. ②③④⑦ C. ②④⑥⑦ D. ③④⑤⑥⑦
3. 黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则x为
A. 3a+b-c B. c+3a-b C. a+b-c D. c+a-b
4. 钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂,其中一种化合物的晶胞在XY平面、XZ平面、YZ平面上的投影如图所示,其晶胞边长为anm,为阿伏伽德罗常数的值
下列说法正确的是
A. 晶胞的化学式为
B. 晶胞中存在的微粒间作用力只有离子键
C. 距离最近的K原子之间的距离为anm
D. 晶胞的密度为
5. 科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,电极上检测到和少量。下列叙述正确是
A. 充电时,向阳极方向迁移
B. 充电时,会发生反应
C. 放电时,正极反应有
D. 放电时,电极质量减少,电极生成了
6. 关于下列的判断正确的是
A. B. C. D.
7. 某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. 电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B. 电极2是阴极,发生还原反应:
C. 工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2
D. 理论上电源提供能分解
8. 碱金属单质M和反应能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. CsCl晶体是共价晶体
B.
C. 若M分别为Na和K,则:Na<K
D. ,
9. 电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是
A. 充电时,电池的总反应
B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C. 放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D. 放电时,正极发生反应
10. 单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图,下列说法正确的是
A.
B. 单斜硫和正交硫互为同素异形体
C. ②式表示一个正交硫分子和一个分子反应生成一个分子放出296.83kJ的能量
D. ①式反应断裂1mol单斜硫(s)和中的共价键吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量多297.16kJ
11. 在标准压强101kPa、298K下,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用符号表示。部分物质的如图所示,已知:、、的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是
A. 根据图中信息,可判断热稳定性:
B.
C. 的键能小于与的键能之和
D. 标准燃烧热的热化学方程式为
12. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述错误的是
A. 电池总反应为
B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C. 消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mmol电子流入
D. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
13. 以不同材料修饰的为电极,一定浓度的溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,装置如图所示。下列说法错误的是
A. 电极a连接电源负极
B. 加入Y的目的是补充
C. 电解总反应式为
D. 催化阶段反应产物物质的量之比
二、多选题:本大题共2小题,共8分。
14. 某立方晶系的硫锰矿晶胞,沿c轴将原子投影到ab平面,投影图如下设代表阿伏加德罗常数的值,括号中c数据为原子在c轴方向的原子坐标。下列说法错误的是
A. 基态Mn的价电子排布式为
B. 晶体中S配位数是6
C. Mn位于晶胞的顶角和面心
D. 若晶体密度为,则最近的两个硫原子之间的距离为
15. 下列说法正确的是
A. 图A中,18-冠-6中原子(灰球)电负性大,带负电荷,通过离子键与作用,体现了超分子“分子识别”的特征
B. 图B物质相较摩尔质量更大,具更高熔、沸点
C. 图B中,该物质含有键
D. 图C中,表示硅氧四面体,则该硅酸盐结构的通式为
三、简答题:本大题共5小题,共40分。
16. 回答下列问题:
(1)氮的常见氢化物有和,纯净的为无色油状液体,除相对分子质量的影响外,其熔沸点明显高于氨气的原因为______。
(2)硼氢化钠各原子均满足稳定结构,其电子式为______。
(3)有科学家在实验室条件下将干冰制成了原子晶体。则同是原子晶体的和硬度大小关系:______填“<”“>”或“=”,从结构的角度说明理由:______。
(4)氧化物XO的电子总数与SiC的相等,则X为______填元素符号,XO是优良的耐高温材料,其熔点比CaO高的原因是______。
(5)磷酸分子间脱水可生成多磷酸,其某一钙盐的结构如图所示,由图推知该多磷酸钙盐的通式为______。
(6)某硒铜材料中掺杂In后,晶胞发生的变化如图所示,图a、图c为立方晶胞,图b为四方晶胞,晶胞内未标出因掺杂而产生的0价Cu原子。
①写出第一步掺杂In的过程反应化学方程式为______。
②图c的晶胞中In的化合价为和,则两种价态的In原子个数比为______。
17. 回答下列问题:
(1)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图所示,写出电解时铁电极发生的电极反应:______。随后,铁电极附近有无色气体产生,写出有关反应的离子方程式:______。
(2)工业上用、混合溶液作电解液,用电解法实现粗铅主要杂质为Cu、Ag、Fe、Zn,杂质总质量分数约为提纯,装置示意图如图所示。
电解产生的阳极泥的主要成分为______,工作一段时间后,溶液中 ______填“增大”“减小”或“不变” 。
铅的电解精炼需要调控好电解液中的。其他条件相同时,测得槽电压槽电压越小,对应铅产率越高随起始时溶液中的变化趋势如图所示。由图可推知,随增大,铅产率先增大后减小,减小的原因可能是______。
18. 多晶硅是制作光伏电池的关键材料。回答下列问题:
(1)硅粉与HCl在时反应生成气体和,放出225kJ热量,该反应的热化学方程式为______。
(2)将氢化为有三种方法,对应的反应依次为:
①⇌ ΔH 1>0
②⇌ ΔH 2<0
③⇌ ΔH 3
反应③的ΔH 3=______。用ΔH 1、ΔH 2表示
(3)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ: ΔH 1=+551
反应Ⅲ: ΔH 3=-297
反应Ⅱ的热化学方程式:______。
19. 双阴极微生物燃料电池处理含的废水的工作原理如图所示,双阴极通过的电流相等,废水在电池中的运行模式如图所示。
(1)Y离子交换膜为______填“阳”或“阴”离子交换膜。
(2)Ⅲ室中除了,主要发生的反应还有______用离子方程式表示。
(3)生成,理论上需要消耗______。
(4)减弱温室效应的方法之一是将回收利用。科学家利用如图所示装置可以将转化为气体燃料电解质溶液为稀硫酸,该装置工作时,导线中通过2mol电子后,假定溶液体积不变,M极电解质溶液的pH______填“增大”“减小”或“不变”,N极电解质溶液变化的质量______g。
20. 镓、铁、钛等金属元素化合物的应用研究是当今前沿科学之一、回答下列问题:
(1)的熔点高于的熔点为,其原因是______。
(2)铁氮化合物晶体中铁原子为面心立方最密堆积,氮原子位于体心,其晶胞沿z轴的投影如图所示,Fel、N间最近距离为apm,则该晶体的晶胞参数为______pm。
(3)下图是一种由Fe、Y、Ba、O组成的晶胞,四方锥底面中心和八面体中心的球代表以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标,图中M点的分数坐标为。
①Y的配位数为______。
②Q点的分数坐标为______。
(4)属于四方晶系,晶胞参数。研究表明,通过氮掺杂反应生成,能使对可见光具有活性,反应如图丙所示。
晶体化学式中______,______。的密度为,则阿伏加德罗常数的值______列出表达式。
(5)金属合金的结构可看作以四面体相互共用顶点替换立方金刚石结构中的碳原子,形成三维骨架,在晶胞空隙处,有序地放置Mg原子四面体的4个顶点代表Cu原子,圆球代表Mg原子,结构如图所示。
①______。
②若Mg原子A原子坐标为,则C的原子坐标为______。
③晶胞参数为anm,则AB原子之间的距离为______nm。用含a的代数式表示
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$