精品解析：甘肃省武威第六中学2025-2026学年高二上学期期末考试 化学试卷

武威第六中学教育集团2025~2026学年度第一学期期末测试 高二年级化学试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修1、选择性必修2第一章~第二章第二节。 5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 化学可以指导生产与生活，下列有关物质应用与化学原理对应正确的是 选项 物质应用 化学原理 A 煤油用作火箭燃料 燃烧时放出大量的热 B 用作燃料电池的燃料 可将化学能完全转化为电能 C 用作净水剂 具有强氧化性，可杀菌消毒 D 石膏用于降低盐碱地(含)土壤的碱性 A. A B. B C. C D. D 2. 下列方程式书写正确的是 A. 水解： B. 在水中电离： C. 铁吸氧腐蚀的负极反应式： D. 用氨水除去溶液中的杂质： 3. 浓度为的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列物质，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是 A. 溶液 B. 固体 C. 固体 D. 固体 4. 天然气属于化石燃料，它的主要成分是，的燃烧热为，则下列热化学方程式中正确的是 A. B. C. D. 5. 在恒容密闭容器中发生反应 。若平衡后升温，下列说法正确的是 A. 平衡常数增大 B. CO表示的正反应速率减小 C. 容器内压强增大 D. 减小 6. 已知常温下，常温下向100 mL pH=3的HF溶液中加水稀释直至溶液体积为1 L，下列说法错误的是 A. pH=3的HF溶液中由水电离出的 B. 稀释后溶液pH=4 C. 稀释过程中可能存在 D. 稀释过程中水的电离程度逐渐增大 7. 已知如下反应： ① ； ② 。 则反应的ΔH为 A. ＋809.9kJ·mol-1 B. -809.9kJ·mol-1 C. ＋416.4kJ·mol-1 D. -416.4kJ·mol-1 8. 下列说法错误的是 A. 镀锌铁的镀层破损铁仍可得到保护 B. 钢铁进行发蓝处理表面形成保护膜 C. 工业上通过电解饱和食盐水冶炼钠 D. 利用电解精炼铜的阳极泥提炼金、银等金属 9. 向含的废水中加入铁粉和可制备，发生反应：。下列说法正确的是 A. 中的价层电子对数为4 B. HCN分子中键和键数目之比为 C. 反应中失去1个电子和2个电子 D. 、均为直线形分子 10. 用下列实验装置不能达到对应实验目的的是 A．测定醋酸浓度 B．制备无水 C．验证对反应平衡移动的影响 D．铁钥匙表面镀铜 A. A B. B C. C D. D 11. 现有四种元素基态原子的化学用语如表格所示： ① ② ③ ④ ［Ne]3s23p4 1s22s22p5 下列有关比较中正确的是 A. 第一电离能：④>③>②>① B. 原子半径：④>③>②>① C. 电负性：④>③>②>① D. 最高正化合价：④>③=②>① 12. 常温下，已知和的分别为。下列说法错误的是 A. 常温下，的溶解度大于的溶解度 B. 常温下，向的饱和溶液中加入固体，增大 C. 常温下，饱和溶液中， D. 常温下，的平衡常数 13. 某种氢燃料客车搭载的质子交换膜燃料电池的结构如图所示。下列说法错误的是 A. a极电极反应式为 B. 空气中的在b极发生还原反应 C. 质子从a极区通过质子交换膜进入b极区 D. 转移电子时消耗(标准状况) 14. 在恒容刚性密闭容器中，充入等体积的CO和发生反应： ，测得CO物质的量分数与温度关系如图所示。下列说法错误的是 A. B. C. D. 二、非选择题（本题共4小题，共58分） 15. I．实验室用溶液与溶液进行测定反应热的实验，装置如图所示，得到表中的数据。回答下列问题： 溶液比热容溶液的密度为。(已知：反应放出的热量) 实验次数 起始温度/℃ 终止温度/℃ 温度差平均值/℃ 醋酸 溶液 1 20.2 20.3 23.3 —— 2 20.3 20.5 23.4 3 20.5 20.6 23.5 （1）图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是___________。 （2）通过计算，写出和反应的热化学方程式：___________。 （3）反应热的文献值为，你认为测得的热量数值偏小的可能原因是___________ (填字母)。 A. 量热计的保温效果不好 B. 酸碱溶液混合不迅速 C. 实验中，测量酸液的初始温度后，使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度 D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时仰视读数 （4）相同条件下，你认为与中和反应的和HCl与中和反应的相比，___________ (填“”“”或“一样”)大，原因是___________。 Ⅱ.为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组用如图所示的装置进行实验： 两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及资料信息，回答下列问题： （5）可用碱性甲烷燃料电池作为该电解装置的外加电源，写出该燃料电池负极的电极反应式：___________。 （6）电解过程中，X极附近溶液的碱性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。 （7）电解过程中，Y极发生的电极反应为和___________。 16. 元素周期表中金属和非金属分界线附近的元素性质特殊，其单质及化合物应用广泛，已成为科学研究的热点。回答下列问题： （1）锗（Ge）可以作半导体材料，写出基态锗原子的价层电子轨道表示式：___________。 （2）锗与碳同族，性质和结构有一定的相似性，锗元素能形成无机化合物（如锗酸钠：；二锗酸钠：等），也能形成类似于烷烃的锗烷。 ①中锗原子的杂化方式是________。 ②推测中含有的键的数目是________（表示阿伏加德罗常数的值）。 （3）环硼氮六烷的结构和物理性质与苯很相似，故称为无机苯，其结构式如图所示。 ①第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有________种。 ②环硼氮六烷中硼、氮原子的杂化方式是________。 （4）硅烷分子式为，其中的氢元素显-1价，其原因是___________________，分子中键角为________。 （5）根据价层电子对互斥理论（VSEPR）推测：的VSEPR模型名称为________；写出的空间结构：________。 17. 以海水为原料制取化工产品时需要用到多种试剂，如溶液、稀盐酸等。回答下列问题： （1）写出溶液中钠离子与含碳微粒浓度关系式：_________________，已知：，，若某浓度的溶液，则此溶液中________。 （2）常温下，的盐酸中，由水电离出的________。 （3）已知，向海水中加石灰乳产生沉淀，若上层清液中，则此时海水的________。工业上通过电解熔融冶炼镁，则镁在________（填“阳极”或“阴极”）生成。 （4）为了测定某富碘卤水中碘离子的含量，可用高锰酸钾滴定法。已知高锰酸钾和碘离子的反应为，杂质不与酸性反应。 ①取富碘卤水放入锥形瓶中，将的高锰酸钾溶液装入________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。 ②三次滴定消耗高锰酸钾溶液的数据如下表（第三次滴定示数如图所示）： 次数 滴定前（mL） 滴定后（mL） 1 0.50 10.95 2 1.50 11.90 3 如图Ⅰ所示 如图Ⅱ所示 则富碘卤水中碘离子的浓度为________（结果保留2位小数）。 ③下列操作可能导致结果偏高的是________（填字母）。 A．锥形瓶用富碘卤水进行润洗 B．出现颜色变化时立刻停止滴定 C．摇动锥形瓶时液体溅出 D．滴定管没有用酸性高锰酸钾溶液润洗 18. 开展碳一(CO2、CO、CH4)化学研究对保障我国能源安全，具有重要意义。回答下列问题： （1）根据下表相关信息，反应的___________(用含、的代数式表示)；K=___________(用含K1、K2的代数式表示)。 相关反应 /(kJ·mol-1) 化学平衡常数(K) ⅰ K1 ⅱ K2 （2）一定温度下，反应的平衡常数为1.0，保持温度不变，向1 L固定体积的密闭容器中充入各1 mol的CO和H2O(g)，5 min后达到平衡，则0~5 min内用H2表示的化学反应速率为___________mol·L-1·min-1；CO的转化率为___________。 （3）一定温度下，CO2和CH4反应可制备合成气(CO和H2)： 。该反应能够自发进行的条件是___________(填“高温”或“低温”)；在恒温恒压下进行该反应，下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内CO2和CH4的物质的量浓度之比是1：1 B．CO2的消耗速率等于CO的生成速率的0.5倍 C．容器的体积保持恒定 D．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 （4）在密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2，发生反应。实验测得CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图所示： ①该反应的正反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②p1___________(填“>”或“<”)p2。 ③设n点对应平衡体系的容积为2 L，该温度下反应的平衡常数K=___________mol-2·L2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武威第六中学教育集团2025~2026学年度第一学期期末测试 高二年级化学试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修1、选择性必修2第一章~第二章第二节。 5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 化学可以指导生产与生活，下列有关物质应用与化学原理对应正确的是 选项 物质应用 化学原理 A 煤油用作火箭燃料 燃烧时放出大量的热 B 用作燃料电池的燃料 可将化学能完全转化为电能 C 用作净水剂 具有强氧化性，可杀菌消毒 D 石膏用于降低盐碱地(含)土壤的碱性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．煤油用作火箭燃料时，燃烧放出大量热，提供推力，原理正确，A正确； B．氢气在燃料电池中可将化学能转化为电能，但转化过程存在能量损失（如热能），不可能完全转化，原理错误，B错误； C．用作净水剂主要是通过水解生成胶体吸附悬浮物，实现絮凝，而非依靠强氧化性杀菌消毒，原理错误，C错误； D．石膏用于降低盐碱地碱性，是通过与反应生成沉淀，减少浓度，反应方程式为：，根据溶解度大的物质生成溶解度小的物质的原则，则，D错误； 故答案选A。 2. 下列方程式书写正确的是 A. 水解： B. 在水中电离： C. 铁吸氧腐蚀的负极反应式： D. 用氨水除去溶液中的杂质： 【答案】A 【解析】 【详解】A．NaHCO3是弱酸强碱盐，水解生成H2CO3和OH⁻，离子方程式为+H2OH2CO3+OH−，A正确； B．NaHSO4为强电解质，在水中完全电离生成Na⁺、H⁺和，电离方程式为NaHSO4= Na⁺+H⁺+，B错误； C．铁吸氧腐蚀中，负极发生氧化反应，Fe-2e- = Fe2+，而O2+2H2O+4e−=4OH−为正极反应，C错误； D．氨水为弱电解质，离子方程式中不能拆成OH⁻，使Fe3+沉淀为Fe(OH)3，离子方程式为Fe3+ + 3NH3·H2O= Fe(OH)3↓+3，D错误； 故答案为：A。 3. 浓度为的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列物质，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是 A. 溶液 B. 固体 C. 固体 D. 固体 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯化钾不和锌反应，若加入氯化钾溶液，则对盐酸产生稀释作用，氢离子浓度减小，但物质的量不变，A项符合题意； B．加入固体，使溶液中的的浓度和物质的量均增大，导致反应速率增大，生成氢气的量增大，B项不符合题意； C．加入硫酸铜固体，会与锌反应生成铜，构成铜锌原电池，会加快反应速率，C项不符合题意； D．加入硝酸钠固体，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，会与锌反应生成气体，D项不符合题意； 答案选A。 4. 天然气属于化石燃料，它的主要成分是，的燃烧热为，则下列热化学方程式中正确的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】燃烧热是101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，常见元素的稳定产物：C→CO2(g)、H→H2O(l)，的燃烧热为，则据此可得：； 【详解】A．水应该为液态，A错误； B．据分析B正确，B正确； C．据分析，水应该为液态且焓变应为，C错误； D．据分析， ，D错误； 选B。 5. 在恒容密闭容器中发生反应 。若平衡后升温，下列说法正确的是 A. 平衡常数增大 B. CO表示的正反应速率减小 C. 容器内压强增大 D. 减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，升温使平衡逆向移动，平衡常数K减小，A错误； B．升温会增大正、逆反应速率，CO表示的正反应速率增大而非减小，B错误； C．升温导致平衡逆向移动，气体总物质的量增加，且温度升高，根据，恒容下压强增大，C正确； D．是反应的标准焓变，为固定值，不随温度变化，D错误； 故选C。 6. 已知常温下，常温下向100 mL pH=3的HF溶液中加水稀释直至溶液体积为1 L，下列说法错误的是 A. pH=3的HF溶液中由水电离出的 B. 稀释后溶液pH=4 C. 稀释过程中可能存在 D. 稀释过程中水的电离程度逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．pH=3的HF溶液中，H+浓度为10-3 mol/L，此时OH-浓度为，水电离的H+浓度等于OH-浓度，A正确； B．HF是弱酸，稀释时电离度增大，H+浓度的减少幅度小于稀释倍数。稀释10倍后，pH不会达到4（强酸稀释10倍时pH=4），实际pH应介于3和4之间，B错误； C．若c(F-)=c(HF)，此时：，故当时，c(F-)=c(HF)，符合电离平衡关系，C正确； D．稀释过程中，H+浓度降低，对水的电离抑制减弱，水的电离程度逐渐增大，D正确； 故选B。 7. 已知如下反应： ① ； ② 。 则反应的ΔH为 A. ＋809.9kJ·mol-1 B. -809.9kJ·mol-1 C. ＋416.4kJ·mol-1 D. -416.4kJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【详解】根据盖斯定律，②－×①得到，则ΔH=，故答案选B。 8. 下列说法错误的是 A. 镀锌铁的镀层破损铁仍可得到保护 B. 钢铁进行发蓝处理表面形成保护膜 C. 工业上通过电解饱和食盐水冶炼钠 D. 利用电解精炼铜的阳极泥提炼金、银等金属 【答案】C 【解析】 【详解】A．镀锌铁破损时，锌作为活泼金属优先被腐蚀，保护铁不被氧化，故A正确； B．发蓝处理使钢铁表面生成致密氧化膜（如），隔绝氧气和水，故B正确； C．工业制钠需电解熔融NaCl，电解食盐水生成NaOH、和，无法得到金属钠，故C错误； D．电解精炼铜时，阳极泥含不活泼金属（如Au、Ag），可从中提取金、银，故D正确； 故选C。 9. 向含的废水中加入铁粉和可制备，发生反应：。下列说法正确的是 A. 中的价层电子对数为4 B. HCN分子中键和键数目之比为 C. 反应中失去1个电子和2个电子 D. 、均为直线形分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．中C的价层电子对数为3（平面三角形结构），不是4。A错误； B．HCN分子中有2个σ键（H-C和C≡N中的σ键）和2个π键（C≡N中的两个π键），数目之比为1:1。B正确； C．反应中Fe由0价变为+2价，失去2个电子，电子构型变化为失去2个4s电子（Fe原子为[Ar]4s23d6，Fe2+为[Ar]3d6），未失去3d电子。C错误； D．CO2为直线形分子，但H2O为V形（弯曲形）分子，不是直线形。D错误； 故答案选B。 10. 用下列实验装置不能达到对应实验目的的是 A．测定醋酸浓度 B．制备无水 C．验证对反应平衡移动的影响 D．铁钥匙表面镀铜 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶液应盛装在碱式滴定管中，A项符合题意； B．为抑制水解，应在气流中加热氯化镁晶体制备无水，装置正确，B项不符合题意； C．可通过加入固体，验证Fe3+浓度对化学平衡：移动的影响，C项不符合题意； D．铁钥匙表面镀铜时，铁应与电源负极相连作阴极，图中装置连接正确，能达到实验目的，D项不符合题意； 故答案选A。 11. 现有四种元素基态原子的化学用语如表格所示： ① ② ③ ④ ［Ne]3s23p4 1s22s22p5 下列有关比较中正确的是 A. 第一电离能：④>③>②>① B. 原子半径：④>③>②>① C. 电负性：④>③>②>① D. 最高正化合价：④>③=②>① 【答案】A 【解析】 【分析】由题中信息可知①是S元素，②是P元素，③是N元素，④是F元素 【详解】A．同周期自左而右，第一电离能呈增大趋势，但P元素原子3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素；同主族自上而下第一电离能减弱，因此第一电离能：F>N>P>S，A正确； B．同一周期从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：，B错误； C．同一周期从左到右电负性逐渐增大，同一主族从上到下电负性逐渐减小，电负性：，C错误； D．F无正化合价，D错误； 故选A。 12. 常温下，已知和的分别为。下列说法错误的是 A. 常温下，的溶解度大于的溶解度 B. 常温下，向的饱和溶液中加入固体，增大 C. 常温下，饱和溶液中， D. 常温下，的平衡常数 【答案】B 【解析】 【详解】A．与组成相同，大，其溶解度也大，A项正确； B．只与温度有关，温度不变，不变，B项错误； C．饱和溶液中，，C项正确； D．，D项正确； 故选：B。 13. 某种氢燃料客车搭载的质子交换膜燃料电池的结构如图所示。下列说法错误的是 A. a极电极反应式为 B. 空气中的在b极发生还原反应 C. 质子从a极区通过质子交换膜进入b极区 D. 转移电子时消耗(标准状况) 【答案】A 【解析】 【分析】在氢燃料电池中，通入氢气的a极为负极，发生氢气失电子的氧化反应。通入空气（含氧气）的b极为正极，发生氧气得电子的还原反应。 【详解】A．通入燃料氢气的a极为负极，电极反应式为，故A错误； B．通入空气的b极为原电池的正极，发生还原反应，故B正确； C．电池工作时阳离子向正极移动，故质子通过质子交换膜进入b极区，故C正确； D．根据a极电极反应式可知，转移电子时消耗，标准状况下的体积为，故D正确； 故选A。 14. 在恒容刚性密闭容器中，充入等体积的CO和发生反应： ，测得CO物质的量分数与温度关系如图所示。下列说法错误的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据先拐先平，数值大，大于，A项正确； B．平衡时降低温度，CO物质的量分数减小，说明平衡向正方向移动，正反应是放热反应，B项正确； C．a点温度高于b点，浓度相同，故正反应速率a点大于b点，C项错误； D．c、d达到平衡状态，该反应是放热反应，d点温度较低，平衡正移，平衡常数增大，D项正确。 故答案选C。 二、非选择题（本题共4小题，共58分） 15. I．实验室用溶液与溶液进行测定反应热的实验，装置如图所示，得到表中的数据。回答下列问题： 溶液比热容溶液的密度为。(已知：反应放出的热量) 实验次数 起始温度/℃ 终止温度/℃ 温度差平均值/℃ 醋酸 溶液 1 20.2 20.3 23.3 —— 2 20.3 20.5 23.4 3 20.5 20.6 23.5 （1）图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是___________。 （2）通过计算，写出和反应的热化学方程式：___________。 （3）反应热的文献值为，你认为测得的热量数值偏小的可能原因是___________ (填字母)。 A. 量热计的保温效果不好 B. 酸碱溶液混合不迅速 C. 实验中，测量酸液的初始温度后，使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度 D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时仰视读数 （4）相同条件下，你认为与中和反应的和HCl与中和反应的相比，___________ (填“”“”或“一样”)大，原因是___________。 Ⅱ.为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组用如图所示的装置进行实验： 两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及资料信息，回答下列问题： （5）可用碱性甲烷燃料电池作为该电解装置的外加电源，写出该燃料电池负极的电极反应式：___________。 （6）电解过程中，X极附近溶液的碱性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。 （7）电解过程中，Y极发生的电极反应为和___________。 【答案】（1）环形玻璃搅拌棒 （2） （3）ABC （4） ①. ②. 是弱酸，电离要吸热 （5） （6）增强 （7） 【解析】 【小问1详解】 由原理可知，实验中需要反应物充分反应，所以图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒，其作用是搅拌，使酸和碱充分反应。 【小问2详解】 由表中数据可知第1次实验溶液起始平均温度为20.25℃，应前后温度差为：3.05℃；第2次实验溶液起始平均温度为20.4℃，反应前后温度差为：3.0℃；第3次实验溶液起始平均温度为20.55℃，反应前后温度差为：2.95℃，三次温度差的平均值为3.0℃，根据公式Q=cm∆T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.2J/(g∙℃)×200g×3.0℃=2520J=2.52kJ，则生成放出的热量为，则和反应的热化学方程式为。 【小问3详解】 A. 量热计的保温效果不好，导致反应过程中有热量散失，使得数值偏小，故A正确； B. 酸碱溶液混合不迅速，导致有热量散失，使得数值偏小，故B正确； C. 实验中，测量酸液的初始温度后，使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度，酸碱中和会放出热量导致起始温度偏高，则测得温度变化量偏小，测得中和热数值偏小，故C正确； D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时仰视读数，导致酸碱溶液实际用量偏大，使得最终数值偏大，故D错误； 故选ABC。 【小问4详解】 由于醋酸是弱酸，要电离，电离是一个吸热的过程。导致与中和反应的大于HCl与中和反应的。 【小问5详解】 碱性甲烷燃料电池作为该电解装置的外加电源，甲烷在负极失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：。 【小问6详解】 电解的过程中，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为，则阴极附近氢氧根离子浓度增大。X极附近溶液的碱性增强。 【小问7详解】 铁是活泼金属，电解池工作时，阳极上铁失电子发生氧化反应，氢氧根离子失电子发生氧化反应，则发生的电极反应式为和。 16. 元素周期表中金属和非金属分界线附近的元素性质特殊，其单质及化合物应用广泛，已成为科学研究的热点。回答下列问题： （1）锗（Ge）可以作半导体材料，写出基态锗原子的价层电子轨道表示式：___________。 （2）锗与碳同族，性质和结构有一定的相似性，锗元素能形成无机化合物（如锗酸钠：；二锗酸钠：等），也能形成类似于烷烃的锗烷。 ①中锗原子的杂化方式是________。 ②推测中含有的键的数目是________（表示阿伏加德罗常数的值）。 （3）环硼氮六烷的结构和物理性质与苯很相似，故称为无机苯，其结构式如图所示。 ①第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有________种。 ②环硼氮六烷中硼、氮原子的杂化方式是________。 （4）硅烷分子式为，其中的氢元素显-1价，其原因是___________________，分子中键角为________。 （5）根据价层电子对互斥理论（VSEPR）推测：的VSEPR模型名称为________；写出的空间结构：________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 301 （3） ①. 3 ②. （4） ①. 氢原子的电负性比硅原子的电负性大 ②. （5） ①. 四面体形 ②. 正四面体形 【解析】 【小问1详解】 Ge为32号元素，价层电子排布式为4s24p2，故价层电子轨道表示式为； 【小问2详解】 ①锗原子的价层电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，杂化方式为； ②与烷烃结构类似，分子中的共价键均为键，n个Ge原子之间形成（n-1）个键，Ge与2n+2个H原子形成（2n+2）个键，所以1个分子中键的个数为（2n+2）+（n-1）=3n+1，1mol该物质中含有的键的数目为301NA； 【小问3详解】 ①Be的p轨道全空，其第一电离能高于B，N的2p轨道半充满，其第一电离能高于O，则第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O，共3种； ②B、N原子都是3个键，无孤对电子，故为sp2杂化； 【小问4详解】 SiH4分子中氢和硅以共价键相连，氢原子吸电子能力比硅原子强，即氢原子的电负性比硅原子的电负性大，则共用电子对偏向氢原子，因此氢显负价；的中心原子Si的价层电子对数为，孤电子对数为0 ，空间结构为正四面体，键角为； 【小问5详解】 的中心原子价层电子对数为，故的VSEPR模型名称为四面体形；的中心原子价层电子对数为，孤电子对数为0，故空间结构为正四面体形。 17. 以海水为原料制取化工产品时需要用到多种试剂，如溶液、稀盐酸等。回答下列问题： （1）写出溶液中钠离子与含碳微粒浓度关系式：_________________，已知：，，若某浓度的溶液，则此溶液中________。 （2）常温下，的盐酸中，由水电离出的________。 （3）已知，向海水中加石灰乳产生沉淀，若上层清液中，则此时海水的________。工业上通过电解熔融冶炼镁，则镁在________（填“阳极”或“阴极”）生成。 （4）为了测定某富碘卤水中碘离子的含量，可用高锰酸钾滴定法。已知高锰酸钾和碘离子的反应为，杂质不与酸性反应。 ①取富碘卤水放入锥形瓶中，将的高锰酸钾溶液装入________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。 ②三次滴定消耗高锰酸钾溶液的数据如下表（第三次滴定示数如图所示）： 次数 滴定前（mL） 滴定后（mL） 1 0.50 10.95 2 1.50 11.90 3 如图Ⅰ所示 如图Ⅱ所示 则富碘卤水中碘离子的浓度为________（结果保留2位小数）。 ③下列操作可能导致结果偏高的是________（填字母）。 A．锥形瓶用富碘卤水进行润洗 B．出现颜色变化时立刻停止滴定 C．摇动锥形瓶时液体溅出 D．滴定管没有用酸性高锰酸钾溶液润洗 【答案】（1） ①. ②. 4.7 （2）1×10-13 （3） ①. 11 ②. 阴极 （4） ①. 酸式 ②. 0.26 ③. AD 【解析】 【小问1详解】 碳酸钠是强碱弱酸盐，溶液中存在物料守恒关系：；由电离常数可知，pH为11的碳酸钠溶液中：=4.7； 【小问2详解】 溶液中水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度，盐酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离，0.1mol/L盐酸溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，则水电离出的氢离子浓度为：=1×10-13 mol/L； 【小问3详解】 由溶度积可知，镁离子为5.6×10-6 mol/L的海水中氢氧根离子浓度为：=1×10-3 mol/L，则海水的pH为11；工业上通过电解熔融氯化镁冶炼镁时，阴极上发生的反应为镁离子在阴极得到电子发生还原反应生成镁； 【小问4详解】 ①高锰酸钾溶液检验强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，所以高锰酸钾溶液装入酸式滴定管中； ②由表格数据可知，第1、2次滴定消耗高锰酸钾溶液的体积分别为10.45 mL、10.40 mL，由图可知第3次滴定消耗高锰酸钾溶液的体积为10.50 mL，则滴定消耗锰酸钾溶液的平均体积为：=10.45 mL，则由方程式可知，富碘卤水中碘离子的浓度为：≈0.26mol/L； ③A．锥形瓶用富碘卤水进行润洗会使待测液的物质的量偏高，使得消耗高锰酸钾溶液体积偏大，导致测定结果偏高，A正确； B．出现颜色变化时立刻停止滴定会使消耗高锰酸钾溶液体积偏小，导致测定结果偏低，B错误； C．摇动锥形瓶时液体溅出会使消耗高锰酸钾溶液体积偏小，导致测定结果偏低，C错误； D．滴定管没有用酸性高锰酸钾溶液润洗会使消耗高锰酸钾溶液体积偏大，导致测定结果偏高，D正确； 故选AD。 18. 开展碳一(CO2、CO、CH4)化学研究对保障我国能源安全，具有重要意义。回答下列问题： （1）根据下表相关信息，反应的___________(用含、的代数式表示)；K=___________(用含K1、K2的代数式表示)。 相关反应 /(kJ·mol-1) 化学平衡常数(K) ⅰ K1 ⅱ K2 （2）一定温度下，反应的平衡常数为1.0，保持温度不变，向1 L固定体积的密闭容器中充入各1 mol的CO和H2O(g)，5 min后达到平衡，则0~5 min内用H2表示的化学反应速率为___________mol·L-1·min-1；CO的转化率为___________。 （3）一定温度下，CO2和CH4反应可制备合成气(CO和H2)： 。该反应能够自发进行的条件是___________(填“高温”或“低温”)；在恒温恒压下进行该反应，下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内CO2和CH4的物质的量浓度之比是1：1 B．CO2的消耗速率等于CO的生成速率的0.5倍 C．容器的体积保持恒定 D．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 （4）在密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2，发生反应。实验测得CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图所示： ①该反应的正反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②p1___________(填“>”或“<”)p2。 ③设n点对应平衡体系的容积为2 L，该温度下反应的平衡常数K=___________mol-2·L2。 【答案】（1） ①. + ②. K1K2 （2） ①. 0.1 ②. 50% （3） ①. 高温 ②. CD （4） ①. 放热 ②. > ③. 100 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应ⅰ+反应ⅱ得到反应，则反应+，反应的平衡常数K= K1K2； 【小问2详解】 设平衡时生成氢气的物质的量为amol，由方程式可知，1L容器中一氧化碳、水蒸气、二氧化碳、氢气的浓度为(1—a)mol/L、(1—a)mol/L、amol/L、amol/L，由平衡常数可得：=1，解得a=0.5，则0~5 min内氢气的反应速率为=0.1 mol/(L·min)，一氧化碳的转化率为×100%=50%， 【小问3详解】 由方程式可知，该反应为熵增的吸热反应，高温条件下反应ΔH—TΔS＜0，反应能自发进行； A．容器内CO2和CH4的物质的量浓度之比是1：1不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； B．CO2的消耗速率和CO的生成速率都是正反应速率，则CO2的消耗速率等于CO的生成速率的0.5倍不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； C．该反应是气体体积增大的反应，在恒温恒压条件下反应时，容器的体积增大，则容器的体积保持恒定说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积增大的反应，反应中混合气体的平均摩尔质量减小，则容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； 故选CD； 【小问4详解】 ①由图可知，压强一定时，升高温度，一氧化碳的转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应； ②该反应是气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，由图可知，温度一定时，p1条件下一氧化碳的转化率p2条件下，所以压强p1大于p2； ③由图可知，n点一氧化碳的转化率为80%，由方程式可知，一氧化碳、氢气、甲醇的浓度为=0.1mol/L、=0.2mol/L、=0.4mol/L，则反应的平衡常数K==100 mol-2·L2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $