天津东丽区,津南区,西青区2025-2026学年度第一学期期末高二化学试题
2026-01-30
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内容正文:
2025~2026学年度第一学期期末四校联考
高二化学
温馨提示:本试卷分选择题和填空题两部分,共100分,考试时间60分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14 S:32 Cu: 64
一、选择题(本题共15小题,每题3分,共45分,每题只有一个选项符合题意)
1.港珠澳大桥设计寿命为120年,对桥体钢制构件采用了多种防腐措施,下列防腐措施错误的是
A.用导线与电源负极相连 B.用导线与石墨相连
C.钢制构件上焊接锌块 D.表面喷涂油漆或分子涂层
2.学习结构化学有利于了解原子和分子的奥秘。下列叙述正确的是
A. SO的VSEPR模型: B.醛基碳氧双键的极性:
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D.CH4分子和CCl4分子都可以用空间填充模型表示
3.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.工业上可选用NH4Cl溶液做铁的除锈剂
B.除废水中的Cu2+、Hg2+时,常用Na2S等,是因为生成的CuS、HgS极难溶,使废水中Cu2+、
Hg2+浓度降的很低
C.施化肥时,将草木灰和硝酸铵混合使用效果更好
D.明矾水解生成胶体,可用作絮凝剂
4.鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。下列叙述正确的是
A.GHCl对水的电离起促进作用
B.GHCl的电离方程式为GHCl === G + HCl
C.25℃时,0.001mol/L G溶液的pH=11
D.25℃时,pH=3 的盐酸与pH=11的G溶液等体积混合,溶液显酸性
5.下列有关分子结构与性质的叙述中正确的是
A.CS2、H2O2都是直线形分子
B.非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中
C.O3是含有非极性键的非极性分子
D.I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
6.下列说法正确的是
A.合成氨工业温度选择为450℃左右,主要是为了提高NH3的平衡产率
B.化学反应A(s) === B(s) + C(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
C.2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) ΔH<0,提高的值可增大SO2的转化率
D.有气体参加的化学反应,其他条件一定时,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子百分数,从而使反应速率增大
7.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的基态原子2p轨道中未成对电子数同周期最多,Y是地壳中含量最高的非金属元素,Z的基态原子3s轨道中只有1个电子,W与Y同主族。下列说法正确的是
A.W的基态电子排布式为1s22s22p63s23p3
B.简单氢化物的沸点:W<Y
C.第一电离能:I1(Y)>I1(X)>I1(W)
D.简单氢化物的稳定性:X>Y
8.如图所示,利用电化学原理可同时吸收处理SO2和NO,下列说法正确的是
已知H2S2O4是一种弱酸 不考虑SO2与水的反应及能量损耗。
A.b极为直流电源的负极
B.阳极区电极反应为H2S2O4 + 2H2O —2e— === 2HSO + 4H+
C.电路中若有2mol电子转移,则被吸收的气体体积为44.8L
D.理论上,在相同条件下,该装置吸收的SO2和NO的体积比为1:1
9.某化学反应X→Y分两步进行:①X→M;②M→Y。其能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应X→Y是吸热反应
B.反应①是放热反应
C.X、Y、M三种物质中 Y最稳定
D.M是该反应的催化剂,可降低该反应的焓变
10.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构与P4相似,已知断裂1mol N—N吸收167kJ热量,生成1mol N≡N放出942kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是
A.N4属于一种新型的化合物 B.N4与N2互为同素异形体
C.N4沸点比P4(白磷)高 D.1mol N4气体转变为N2将吸收882kJ热量
11.下列事实不能用平衡移动原理来解释的是
A.新制氯水放置一段时间后,颜色变浅
B.醋酸溶液中,加入醋酸铵固体,溶液pH增大
C.压缩注射器中的NO2、N2O4混合气体,气体颜色立即变深
D.工业制取金属钾Na(l) + KCl(l)NaCl(l) + K(g)使K变成蒸气从混合体系中分离
12.下列实验操作或装置能达到相应实验目的的是
图1 图2 图3 图4
A.图1能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀
B.图2证明非金属性Cl>C>Si
C.利用图3装置测定未知FeCl2溶液浓度
D.用图4装置测定铝和NaOH溶液反应的反应热
13.下列表述及解释事实的方程式书写正确的是
A.工业冶炼Al的反应:
B.加热MgCl2·6H2O得到无水MgCl2:MgCl2·6H2OMgCl2 + 6H2O
C.用铜电极电解饱和KCl溶液:2H2O + 2Cl— H2↑ + Cl2↑ + 2OH—
D.用Na2S溶液将AgCl转化为Ag2S:S2—(aq) + 2AgCl(s)Ag2S(s) + 2Cl—(aq)
14.下列实验操作、现象及结论均正确的是
操作和现象
结论
A
向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入浓KCl溶液,溶液颜色变浅
说明增大生成物浓度平衡逆向移动
B
将表面缠有锌的铁钉(如图 )放在滴有酚酞的NaCl溶液中,一段时间后观察到铁钉周围溶液变红
铁钉发生吸氧腐蚀
C
向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHCO3溶液,有白色浑浊出现,并产生气体
说明[Al(OH)4]— 和HCO在相互促进水解
D
用pH计分别测0.1mol/L NaClO和0.1mol/L
CH3COONa溶液的pH,前者pH大
同温度 Ka:HClO<CH3COOH
15.常温下,Ka(HCOOH)=1.8×10—4,向20mL 0.10mol/L NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的
HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.水的电离程度:M<N
B.M点:2c(OH—)=c(Na+) + c(H+)
C.当V(HCOOH)=10mL时,c(OH—)=c(H+) + c(HCOOH) + c(HCOO—)
D.N点:c(Na+)>c(HCOO—)>c(OH—)>c(H+)
二、填空题(本题共4小题,共55分,将答案写在答题卡上)
16.(12分)氨在国民经济中占有重要地位。
(1)已知:合成氨工业中,合成塔中每产生2mol NH3,放出92.2kJ热量。若起始时向容器内放入
2mol N2和6mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q (填“>”、“<”或“=”)184.4kJ。
(2)肼(N2H4)又称联氨,在常温下是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。
已知在101kPa时,64.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水,放出热量1248kJ(25℃), N2H4完全燃烧的热化学方程式是 。
(3)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液该电池放电时:负极的电极反应式: 。
(4)下图是一个电解过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是: 。
②假设使用肼-空气燃料电池作为该过程中的电源,铜片质量变化为128g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L(假设空气中氧气体积分数为20%)。
(5)丙烷也是一种重要燃料,丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径I:C3H8(g) + 5O2(g) === 3CO2(g) + 4H2O(l) ΔH= —akJ·mol—1
途径Ⅱ:C3H8(g)→C3H6(g) + H2(g) ΔH= +bkJ·mol—1
2C3H6(g) + 9O2(g) === 6CO2(g) + 6H2O(l) ΔH= —ckJ·mol—1
2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH= —dkJ·mol—1 (a、b、c、d均为正值)
按途径Ⅱ反应,常温下,1mol C3H8完全燃烧时放出的热量为 kJ(用含b、c、d的代数式表示)。
17.(14分)前四周期元素形成的化合物在生产生活中有着重要用途。回答下列问题:
(1)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。
Zn的基态原子核外有 种运动状态不同的电子,ZnCO3中非金属元素电负性大小关系为 ,阴离子空间结构为 ,C的杂化方式为 。
(2)基态 Fe原子在元素周期表中的位置 ,由铁原子核形成的四种微粒,价电子轨道表示式分别为:
①
②
③
④
有关这些微粒的叙述,不正确的是 。
A.微粒半径:④>①>②>③
B.“得电子能力:③>②
C.电离一个电子所需最低能量:②>①>④
D.微粒③价电子在简并轨道中单独分占,且自旋相同,故不能再继续失去电子
(3)基态Cu原子位于元素周期表的 区,高温时固态Cu2O的稳定性大于固态CuO,结合电子排布式解释原因 。Cu元素焰色试验产生的绿光是一种 (填“吸收”或“发射”)光谱。
18.(15分)化学是一门以实验为基础的学科。回答下列问题:
I.某小组同学测定锌和一定浓度稀硫酸的反应速率
(1)除下图1装置所示的实验用品外,还需要用到的一件实验用品是 。
(2)用稀硫酸与锌(足量)制取氢气的实验中,小组同学设计了一系列实验,通过实验得出的结论如下(假设其他条件均保持不变)。
①当加入少量CuSO4固体时,生成氢气的速率会大大提高,原因为 。
②但当加入的CuSO4固体超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,其原因可能为 。
图1 图2
Ⅱ.某化学实验小组从市场上买来一瓶某品牌食用白醋(主要是醋酸的水溶液),用实验室的标准
NaOH 溶液对其进行滴定实验以测定它的准确浓度。
(3)盛NaOH标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用图2中的 操作。(填“甲”、“乙”、“丙”)。
(4)选择酚酞作为指示剂,滴定终点的现象为 。小组同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为cmol·L—1,三次实验结果记录如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗NaOH溶液体积/mL
26.02
25.35
25.30
从表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是 。
a.盛装白醋溶液的滴定管用蒸馏水洗过,未用白醋溶液润洗
b.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束尖嘴部分有气泡
c.实验结束时,仰视刻度线读取滴定终点时 NaOH 溶液的体积
d.滴加NaOH溶液时,未充分振荡,刚看到溶液变蓝色,立刻停止滴定
Ⅲ.向含Zn2+的废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:
Zn2+ + H2SZnS(s) + 2H+[已知:Ksp(ZnS)=1.0×10—23,Ka1(H2S)=1.0×10—7,Ka2(H2S)=1.0×10—14,
Ka(CH3COOH)=2.0×10—5]。处理后的废水中部分微粒浓度为
微粒
H2S
CH3COOH
CH3COO—
浓度(mol·L—1)
0.10
0.05
0.10
则处理后的废水的pH= ;c(Zn2+)= mol·L—1。
19.(14分)氮是一种地球上含量丰富的元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,在温度分别为T1、T2 时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,由状态B到状态A,可以采用的方法是 。
(2)一定温度下,在一恒压密闭容器中进行如下化学反应:
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。
①下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是 。
a.v正(N2)=2v逆(NH3)
b.容器中气体的密度不随时间而变化
c.容器中气体的分子总数不随时间而变化
d.容器中N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
②若在1L 恒容的密闭容器中,充入1mol N2和3mol H2发生反应,10 min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的,则N2的转化率α(N2)= 。以NH3表示该过程的反应速率,则v(NH3)= 。
③若在1L恒压的密闭容器中,充入2mol N2和6mol H2发生反应,达到平衡时, NH3平衡浓度 (填“>”“<”或“=”)②中NH3平衡浓度的2倍。
(3)用NH3除去烟气中 NO 的反应原理为:
4NH3(g) + 6NO(g)5N2(g) + 6H2O(g) ΔH
初始投料量一定,平衡时NO的转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①压强最大的是 (填“P1”“P2”或“P3”)。
②图中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc的大小关系 。
高二化学试卷 第 1 页 共 8 页
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2025~2026学年度第一学期期末四校联考
高二化学
温馨提示:本试卷分选择题和填空题两部分,共100分,考试时间60分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14 S:32 Cu: 64
一、选择题(本题共15小题,每题3分,共45分,每题只有一个选项符合题意)
1.港珠澳大桥设计寿命为120年,对桥体钢制构件采用了多种防腐措施,下列防腐措施错误的是
A.用导线与电源负极相连 B.用导线与石墨相连
C.钢制构件上焊接锌块 D.表面喷涂油漆或分子涂层
【答案】A
【详解】A.作原电池负极的金属加速被腐蚀,石墨、Fe和电解质溶液构成原电池,Fe作负极加速被腐蚀,A错误;
B.作电解池阴极的金属被保护;,将铁和电源负极相连时Fe作阴极而被保护,B正确;
C.作原电池正极的金属被保护,Fe、Zn和电解质溶液构成原电池时Zn作负极、Fe作正极,则Fe被保护,C正确;
D.隔绝空气和电解质溶液能被保护,在钢结构表面喷涂分子涂层隔绝空气和电解质溶液,能保护钢结构,D正确;
故选A。
2.学习结构化学有利于了解原子和分子的奥秘。下列叙述正确的是
A. SO的VSEPR模型: B.醛基碳氧双键的极性:
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D.CH4分子和CCl4分子都可以用空间填充模型表示
【答案】A
【详解】A.中心S原子的价层电子对数为=4,有一对孤电子,VSEPR模型为四面体形,即,A正确;
B.醛基中碳氧双键,因O电负性大于C,共用电子对偏向O,故O带部分负电荷(δ⁻),C带部分正电荷(δ+),正确的极性为,B错误;
C.邻羟基苯甲醛中的—OH中的H原子与醛基中的O原子之间形成氢键,表示为,C错误;
D.CCl4空间结构也是正四面体形,CCl4分子中Cl原子半径大于C原子,不能用空间填充模型表示,D错误;
故选A。
3.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.工业上可选用NH4Cl溶液做铁的除锈剂
B.除废水中的Cu2+、Hg2+时,常用Na2S等,是因为生成的CuS、HgS极难溶,使废水中Cu2+、
Hg2+浓度降的很低
C.施化肥时,将草木灰和硝酸铵混合使用效果更好
D.明矾水解生成胶体,可用作絮凝剂
【答案】C
【详解】A.NH4Cl为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,可以用来清除铁锈,A正确;
B.Cu2+、Hg2+可与Na2S反应生成CuS、HgS,因此除废水中的Cu2+、Hg2+时,常用Na2S,使废水中Cu2+、Hg2+浓度降的很低,B正确;
C.草木灰(含碳酸钾,碱性)与硝酸铵混合会反应生成氨气,导致氮元素流失,降低肥效,C错误;
D.明矾溶于水生成胶体,可以吸附杂质,故可做絮凝剂,D正确;
故选C。
4.鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。下列叙述正确的是
A.GHCl对水的电离起促进作用
B.GHCl的电离方程式为GHCl === G + HCl
C.25℃时,0.001mol/L G溶液的pH=11
D.25℃时,pH=3的盐酸与pH=11的G溶液等体积混合,溶液显酸性
【答案】A
【详解】A.GHCl是强酸弱碱盐,GH+水解生成H+,促进水的电离,A正确;
B.GHCl电离应生成GH+和Cl—,而非分解为G和HCl,B错误;
C.25℃时,0.001mol/L G溶液,c(OH—)<10—3mol/L,pH>11,C错误;
D.G为有机弱碱,pH=11的G溶液,c(OH—)=10—3mol/L,c(G)>10—3mol/L,pH=3的盐酸中c(HCl)=10—3mol/L,等体积混合后,G溶液过量,则混合后溶液显碱性,D错误;
故选A。
5.下列有关分子结构与性质的叙述中正确的是
A.CS2、H2O2都是直线形分子
B.非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中
C.O3是含有非极性键的非极性分子
D.I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
【答案】D
【详解】A.CS2的中心原子只含有2个价层电子对,属于sp杂化,没有孤电子对,分子构型为直线形,H2O2中O原子的价层电子对数为2+=4,为sp3杂化,每个O原子形成的两条价键呈V形结构,则H2O2的分子构型不是一条直线,A错误;
B.非极性键可能存在多原子分子或离子化合物中,如CH2=CHCH3、Na2O2中都含有非极性键,B错误;
C.O3中原子之间只存在极性键,O3和SO2互为等电子体,结构相似,SO2为极性分子,则O3为极性分子,C错误;
D.非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂,碘和四氯化碳都是非极性分子,水是极性分子,所以I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,D正确;
故选D。
6.下列说法正确的是
A.合成氨工业温度选择为450℃左右,主要是为了提高NH3的平衡产率
B.化学反应A(s) === B(s) + C(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
C.2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) ΔH<0,提高的值可增大SO2的转化率
D.有气体参加的化学反应,其他条件一定时,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子百分数,从而使反应速率增大
【答案】C
【详解】A.合成氨为放热反应,温度增大降低平衡产率,选择450℃左右不是为了提高NH3的平衡产率,A错误;
B.反应生成气体导致熵增,ΔS>0,常温下不自发ΔG>0,则ΔH必须大于TΔS,故ΔH>0,B正确;
C.提高的值,增大氧气的量,可增大SO2的转化率,C正确;
D.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子数,从而使反应速率增大,但活化分子百分数不变,D错误;
故选C。
7.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的基态原子2p轨道中未成对电子数同周期最多,Y是地壳中含量最高的非金属元素,Z的基态原子3s轨道中只有1个电子,W与Y同主族。下列说法正确的是
A.W的基态电子排布式为1s22s22p63s23p3
B.简单氢化物的沸点:W<Y
C.第一电离能:I1(Y)>I1(X)>I1(W)
D.简单氢化物的稳定性:X>Y
【答案】B
【详解】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中X的基态原子2p轨道中未成对电子数同周期最多,其电子排布式为2s22p3,则X为N元素;Y是地壳中含量最高的非金属元素,则Y为O元素;W与Y同主族,则W为S元素;Z的基态原子3s轨道中只有1个电子,其价电子排布式为3s1,则Z为Na元素。
A.W是S元素,其基态电子排布式为1s22s22p33s23p4,A错误;
B.Y的简单氢化物为H2O,W的简单氢化物为H2S,H2O分子间存在氢键,沸点更高,B正确;
C.同主族自上而下第一电离能减小,即第一电离能:O>S,而N元素原子2p轨道为半满稳定状态,其第一电离能大于氧元素,则第一电离能:N>O>S,C错误;
D.元素非金属性:N<O,则简单氢化物稳定性:NH3<H2O,D错误;
故选B。
8.如图所示,利用电化学原理可同时吸收处理SO2和NO,下列说法正确的是
已知H2S2O4是一种弱酸 不考虑SO2与水的反应及能量损耗。
A.b极为直流电源的负极
B.阳极区电极反应为H2S2O4 + 2H2O — 2e— === 2HSO + 4H+
C.电路中若有2mol电子转移,则被吸收的气体体积为44.8L
D.理论上,在相同条件下,该装置吸收的SO2和NO的体积比为1:1
【答案】D
【详解】A.由图可知,与直流电源b极相连的电极为电解池的阳极,则b极为直流电源的正极,A错误;
B.酸性条件下吸收池中流出的HSO在阴极得电子发生还原反应生成H2S2O4,阳极区的电极反应为SO2 - 2e— + 2H2O === 4H+ + SO,B错误;
C.没有指出气体所处状态,无法计算气体的物质的量,C错误;
D.阳极区的电极反应为SO2 - 2e— + 2H2O === 4H+ + SO,吸收池中发生反应:
2H2S2O4 + 2H2O + 2NO === 4HSO+ 4H+ + N2,由得失电子数目守恒可知,若不考虑任何损耗,相同条件下,该装置吸收的SO2和NO的体积比为1:1,D正确;
故选D。
9.某化学反应X→Y分两步进行:①X→M;②M→Y。其能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应X→Y是吸热反应
B.反应①是放热反应
C.X、Y、M三种物质中Y最稳定
D.M是该反应的催化剂,可降低该反应的焓变
【答案】C
【详解】A.由图可知,X具有能量高于Y,该反应是放热反应,A错误;
B.反应①中生成物总能量高于反应物总能量,为吸热反应,B错误;
C.X、Y、M三种物质中Y的能量最低,最稳定,C正确;
D.由图可知,M是该反应的中间产物,不是该反应的催化剂,D错误;
故选C。
10.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构与P4相似,已知断裂1mol N—N吸收167kJ热量,生成1mol N≡N放出942kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是
A.N4属于一种新型的化合物 B.N4与N2互为同素异形体
C.N4沸点比P4(白磷)高 D.1mol N4气体转变为N2将吸收882kJ热量
【答案】B
【详解】A.N4属于单质,A错误;
B.N4与N2互为同素异形体,B正确;
C.N4相对分子质量低于P4,沸点:N4<P4,C错误;
D.1mol N4气体中含有6mol N-N键,可生成2mol N2,形成2mol N≡N键,则1mol N4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为6×167kJ=1002kJ,形成化学键放出的热量为2×942kJ=1884kJ,所以反应放热,放出的热量为1884kJ-1002kJ=882kJ,故应为放出882kJ热量,D错误;
故选B。
11.下列事实不能用平衡移动原理来解释的是
A.新制氯水放置一段时间后,颜色变浅
B.醋酸溶液中,加入醋酸铵固体,溶液pH增大
C.压缩注射器中的NO2、N2O4混合气体,气体颜色立即变深
D.工业制取金属钾Na(l) + KCl(l)NaCl(l) + K(g)使K变成蒸气从混合体系中分离
【答案】C
【详解】A.氯水中存在氯气与水的反应平衡,放置一段时间后,次氯酸分解平衡正向移动,颜色变浅,能用化学平衡移动原理解释,A不符题意;
B.在醋酸溶液中加醋酸铵(中性)固体,醋酸根离子浓度增大,导致醋酸的电离平衡逆向移动,氢离子浓度减小,溶液的pH增大,能够用勒夏特列原理解释,B不符题意;
C.二氧化氮气体中存在平衡2NO2N2O4,向里推动注射器,压强变大,体积减小,导致二氧化氮浓度变大,颜色变深,不能用平衡移动原理来解释,C符合题意;
D.反应为可逆反应,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来,生成物浓度减小,平衡向正向移动,能用勒夏特列原理解释,D不符题意;
故选C。
12.下列实验操作或装置能达到相应实验目的的是
图1 图2 图3 图4
A.图1能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀
B.图2证明非金属性Cl>C>Si
C.利用图3装置测定未知FeCl2溶液浓度
D.用图4装置测定铝和NaOH溶液反应的反应热
【答案】A
【详解】A.汽油能隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化,能长时间看到白色沉淀,A正确;
B.盐酸不是氯元素最高价氧化物对应水化物的含氧酸,不能证明非金属性:Cl>C,且盐酸有挥发性,挥发出来的HCl也能与硅酸钠溶液反应生成沉淀,不能证明非金属性:C>Si,B错误;
C.图3装置滴加溴水,Br2将亚铁离子氧化为铁离子,由于溶液中含有KSCN,从反应开始溶液就会显红色,无法判断滴定终点,无法测定FeCl2溶液浓度,C错误;
D.铝和NaOH溶液反应产生H2,图4装置为密闭装置,不能用来测定铝和NaOH溶液反应的反应热,D错误;
故选A。
13.下列表述及解释事实的方程式书写正确的是
A.工业冶炼Al的反应:
B.加热MgCl2·6H2O得到无水MgCl2:MgCl2·6H2OMgCl2 + 6H2O
C.用铜电极电解饱和KCl溶液:2H2O + 2Cl— H2↑ + Cl2↑ + 2OH—
D.用Na2S溶液将AgCl转化为Ag2S:S2—(aq) + 2AgCl(s)Ag2S(s) + 2Cl—(aq)
【答案】D
【详解】A.AlCl3为共价化合物,熔融状态不导电,A错误;
B.氯化镁溶液中加热蒸干水解生成氯化氢和氢氧化镁,所以为抑制其水解,加热蒸干时应在HCl气流中加热MgCl2·6H2O得到无水MgCl2,B错误;
C.用铜电极电解饱和KCl溶液,阳极为Cu失电子生成Cu2+,C错误;
D.用Na2S溶液将AgCl转化为Ag2S,实现沉淀的转化,离子方程式为S2—(aq) + 2AgCl(s)
Ag2S(s) + 2Cl—(aq),D正确;
故选D。
14.下列实验操作、现象及结论均正确的是
操作和现象
结论
A
向 FeCl3和KSCN混合溶液中,加入浓KCl溶液,溶液颜色变浅
说明增大生成物浓度平衡逆向移动
B
将表面缠有锌的铁钉(如图 )放在滴有酚酞的NaCl溶液中,一段时间后观察到铁钉周围溶液变红
铁钉发生吸氧腐蚀
C
向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHCO3溶液,有白色浑浊出现,并产生气体
说明[Al(OH)4]— 和HCO在相互促进水解
D
用pH计分别测0.1mol/L NaClO和0.1mol/L
CH3COONa溶液的pH,前者pH大
同温度Ka:HClO<CH3COOH
【答案】D
【详解】A.加入一定量饱和KCl溶液,溶液体积增大,KCl对平衡移动无影响,但浓度减小,使平衡逆向移动,A错误;
B.将中间缠有锌的铁钉放在滴有酚酞的NaCl溶液中,锌比铁活泼,形成原电池时锌失去电子,作负极被腐蚀,铁作正极,被保护,未发生吸氧腐蚀,B错误;
C.向Na[Al(OH)4]溶液中滴加碳酸氢钠溶液,离子方程式为:[Al(OH)4]— + HCO === Al(OH)3↓ +
CO+ H2O,HCO电离出的H+与[Al(OH)4]—反应生成氢氧化铝沉淀,未发生相互促进的水解反应,
不会产生CO2气体,C错误;
D.用pH计分别测0.1mol/L NaClO和CH3COONa溶液的pH,ClO—和CH3COO—均会发生水解,使得溶液呈碱性,前者pH大,说明ClO—水解能力更强,则HClO酸性更弱,Ka:HClO<CH3COOH,D正确;
故选D。
15.常温下,Ka(HCOOH)=1.8×10—4,向20mL 0.10mol/L NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的
HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH 溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.水的电离程度:M<N
B.M点:2c(OH—)=c(Na+) + c(H+)
C.当V(HCOOH)=10mL时,c(OH—)=c(H+) + c(HCOOH) + c(HCOO—)
D.N点:c(Na+)>c(HCOO—)>c(OH—)>c(H+)
【答案】C
【详解】A.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,M点时仍剩余有未反应的NaOH,对水的电离是抑制的,故水的电离程度M<N,A正确;
B.M点溶液中电荷守恒有c(Na+) + c(H+)=c(HCOO—) + c(OH—),M点为交点,可知c(HCOO—)=
c(OH—),联合可得2c(OH—)=c(Na+) + c(H+),B正确;
C.当V(HCOOH)=10mL时,溶液中的溶质为c(NaOH):c(HCOONa)=1:1,根据电荷守恒有c(Na+) + c(H+)=c(HCOO—) + c(OH—),根据物料守恒c(Na+)=2c(HCOO—) + 2c(HCOOH),两式整理可得
c(OH—)=c(H+) + 2c(HCOOH) + c(HCOO—),C错误;
D.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,HCOO—发生水解,因此c(Na+)>c(HCOO—)及c(OH—)>c(H+),D正确;
故选C。
二、填空题(本题共4小题,共55分,将答案写在答题卡上)
16.(12分)氨在国民经济中占有重要地位。
(1)已知:合成氨工业中,合成塔中每产生2mol NH3,放出92.2kJ热量。若起始时向容器内放入
2mol N2和6mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q (填“>”、“<”或“=”)184.4kJ。
(2)肼(N2H4)又称联氨,在常温下是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。
已知在101kPa时,64.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水,放出热量1248kJ(25℃),N2H4完全燃烧的热化学方程式是 。
(3)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液该电池放电时:负极的电极反应式: 。
(4)下图是一个电解过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是: 。
②假设使用肼-空气燃料电池作为该过程中的电源,铜片质量变化为128g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L(假设空气中氧气体积分数为20%)。
(5)丙烷也是一种重要燃料,丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径I:C3H8(g) + 5O2(g) === 3CO2(g) + 4H2O(l) ΔH= —akJ·mol—1
途径Ⅱ:C3H8(g)→C3H6(g) + H2(g) ΔH= +bkJ·mol—1
2C3H6(g) + 9O2(g) === 6CO2(g) + 6H2O(l) ΔH= —ckJ·mol—1
2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH= —dkJ·mol—1 (a、b、c、d均为正值)
按途径Ⅱ反应,常温下,1mol C3H8完全燃烧时放出的热量为 kJ(用含b、c、d的代数式表示)。
【答案】(1)<;
(2)N2H4(1) + O2(g) === N2(g) + 2H2O(1) ΔH=-624kJ/mol;
(3)N2H4 + 4OH— - 4e— === 4H2O + N2↑;
(4)①Cu2+ + 2e— === Cu;②112L;
(5)c + d—b。
【详解】(1)1mol N2反应生成2mol NH3,放出92.2kJ热量,物质的量与热量成正比,且为可逆反应不能完全转化,则起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q<184.4kJ;
(2)已知在101kPa时,64.0g N2H4(2mol)在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水,放出热量1248kJ(25℃),
1mol肼完全燃烧生成液态水放出1248kJ÷2=624kJ热量,该热化学反应方程式为N2H4(1) + O2(g)
=== N2(g) + 2H2O(1) ΔH=-624kJ/mol;
(3)肼-氧气碱性燃料电池中,负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气,电极反应式为
N2H4 + 4OH— - 4e— === 4H2O + N2↑;
(4)①锌为阴极,发生还原反应生成铜,电极方程式为Cu2+ + 2e— === Cu;
②电解硫酸铜溶液时,铜电极上铜失电子发生氧化反应,当铜片的质量变化128g,失去电子的物质的量=×2=4mol,1mol氧气生成-2价氧元素得到4mol电子,则需要空气的体积==112L;
(5)①C3H8(g)→C3H6(g) + H2(g) ΔH= +bkJ·mol—1
②2C3H6(g) + 9O2(g) === 6CO2(g) + 6H2O(l) ΔH= —ckJ·mol—1
③2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH= —dkJ·mol—1
由盖斯定律可知,①+②×+③×得到C3H8(g) + 5O2(g) === 3CO2(g) + 4H2O(l) ΔH=(b-c-d)kJ·mol—1,放出热量为c + d—b kJ。
17.(14分)前四周期元素形成的化合物在生产生活中有着重要用途。回答下列问题:
(1)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。
Zn的基态原子核外有 种运动状态不同的电子,ZnCO3中非金属元素电负性大小关系为 ,阴离子空间结构为 ,C的杂化方式为 。
(2)基态 Fe原子在元素周期表中的位置 ,由铁原子核形成的四种微粒,价电子轨道表示式分别为:
①
②
③
④
有关这些微粒的叙述,不正确的是 。
A.微粒半径:④>①>②>③
B.“得电子能力:③>②
C.电离一个电子所需最低能量:②>①>④
D.微粒③价电子在简并轨道中单独分占,且自旋相同,故不能再继续失去电子
(3)基态Cu原子位于元素周期表的 区,高温时固态Cu2O的稳定性大于固态CuO,结合电子排布式解释原因 。Cu元素焰色试验产生的绿光是一种 (填“吸收”或“发射”)光谱。
【答案】(1)30,O>C,平面三角形,sp2;
(2)第四周期第VⅢ族;D;
(3)ds,高温时固态Cu2O的稳定性大于固态CuO,结合电子排布式解释原因是:Cu+价层电子式3d10,Cu2+价层电子式3d9,Cu+全充满较稳定,不易失去电子;发射。
【详解】(1)Zn的基态原子核外有30个电子,则运动状态不同的电子有30种,ZnCO3中非金属元素有C、O,电负性大小关系为O>C,阴离子为CO,中心原子C的价电子对数为=3,
空间结构为平面三角形,C的杂化方式为sp2杂化;
(2)由元素周期表结构知,铁元素位于第8列,即所在位置为第四周期第VⅢ族;
A.同种元素,金属原子的原子半径大于阳离子的离子半径,阳离子的电荷数越大,离子半径越小,则微粒半径的大小顺序为④>①>②>③,A正确;
B.微粒的能量越低,越易得到电子,铁离子的3d轨道为稳定的半充满结构,能量最低,所以最易得到电子的微粒为铁离子,得电子能力:③>②,B正确;
C.能量越高越容易失去电子,电离一个电子所需最低能量:②>①>④,C正确;
D.微粒③价电子在简并轨道中单独分占,且自旋相同,铁离子的3d轨道上有电子,能继续失去电子形成高价态的铁元素,D错误;
故选D;
(3)基态Cu原子的核电荷数29,电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,位于元素周期表的ds区,高温时固态Cu2O的稳定性大于固态CuO,结合电子排布式解释原因是:Cu+价层电子式3d10,Cu2+价层电子式3d9,Cu+全充满较稳定,不易失去电子;
基态原子的电子吸收能量,跃迁到较高能级,电子又从较高能级跃迁到较低能级,以光的形式释放能量,为发射光谱。
18.(15分)化学是一门以实验为基础的学科。回答下列问题:
I.某小组同学测定锌和一定浓度稀硫酸的反应速率
(1)除下图1装置所示的实验用品外,还需要用到的一件实验用品是 。
(2)用稀硫酸与锌(足量)制取氢气的实验中,小组同学设计了一系列实验,通过实验得出的结论如下(假设其他条件均保持不变)。
①当加入少量CuSO4固体时,生成氢气的速率会大大提高,原因为 。
②但当加入的CuSO4固体超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,其原因可能为 。
图1 图2
Ⅱ.某化学实验小组从市场上买来一瓶某品牌食用白醋(主要是醋酸的水溶液),用实验室的标准
NaOH溶液对其进行滴定实验以测定它的准确浓度。
(3)盛NaOH标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用图2中的 操作。(填“甲”、“乙”、“丙”)。
(4)选择酚酞作为指示剂,滴定终点的现象为 。小组同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为cmol·L—1,三次实验结果记录如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗NaOH 溶液体积/mL
26.02
25.35
25.30
从表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是 。
a.盛装白醋溶液的滴定管用蒸馏水洗过,未用白醋溶液润洗
b.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束尖嘴部分有气泡
c.实验结束时,仰视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积
d.滴加NaOH溶液时,未充分振荡,刚看到溶液变蓝色,立刻停止滴定
Ⅲ.向含Zn2+的废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:
Zn2+ + H2SZnS(s) + 2H+[已知:Ksp(ZnS)=1.0×10—23,Ka1(H2S)=1.0×10—7,Ka2(H2S)=1.0×10—14,
Ka(CH3COOH)=2.0×10—5]。处理后的废水中部分微粒浓度为
微粒
H2S
CH3COOH
CH3COO—
浓度(mol·L—1)
0.10
0.05
0.10
则处理后的废水的pH= ;c(Zn2+)= mol·L—1。
【答案】I.(1)秒表;
(2)①生成的Cu与原有的Zn形成了原电池,促进了反应的速率增大;
②生成的Cu会沉积在Zn的表面,减小了Zn与溶液的接触面积,导致反应变慢;
II.(3)丙;
(4)当加入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色为浅红色且30s内颜色不发生变化,说明达到了滴定终点;c;
III.5;1×10—11。
【详解】I.(1)测定锌和一定浓度稀硫酸的反应速率,可测定一定时间内产生氢气的体积或测定产生一定体积氢气所用的时间计算,因此还需要秒表测定时间;
(2)①当加入少量CuSO4固体时,生成氢气的速率会大大提高,原因为生成的Cu与原有的Zn形成了原电池,促进了反应的速率增大;
②但当加入的CuSO4固体超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,其原因可能为生成的Cu会沉积在Zn的表面,减小了Zn与溶液的接触面积,导致反应变慢;
II.(3)盛放NaOH溶液的滴定管为碱式滴定管,碱式滴定管的气泡通常橡皮管内,只要将滴定玻璃头朝上,并挤橡皮管中的玻璃珠就可以将气泡冲排出,图示操作中正确的为丙;
(4)当加入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色为浅红色且30s内颜色不发生变化,说明达到了滴定终点;
a.盛装白醋溶液的滴定管用蒸馏水洗过,未用白醋溶液润洗,白醋的物质的量偏小,导致氢氧化钠溶液的体积偏小,所测醋酸浓度偏小,a错误;
b.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束尖嘴部分有气泡,导致氢氧化钠溶液的体积偏小,所测醋酸浓度偏小,b错误;
c.实验结束时,仰视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积,导致氢氧化钠溶液的体积偏大,所测醋酸浓度偏大,c正确;
d.滴加NaOH溶液时,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定,导致使用的氢氧化钠体积偏小,所测醋酸浓度偏小,d错误;
故选c;
(4)已知Ka===2.0×10—5,则c(H+)=1×10—5mol/L,此时溶液pH=5;
Ka1(H2S)×Ka2(H2S)==1.0×10—7×1.0×10—14,其中c(H+)=1×10—5mol/L,c(H2S)=0.10mol/L,则c(S2—)=1.0×10—12mol/L,此时Ksp(ZnS)=c(Zn2+)·c(S2—)=1.0×10—23,则c(Zn2+)=1×10—11
mol·L—1。
19.(14分)氮是一种地球上含量丰富的元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,在温度分别为T1、T2 时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,由状态B到状态A,可以采用的方法是 。
(2)一定温度下,在一恒压密闭容器中进行如下化学反应:
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。
①下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是 。
a.v正(N2)=2v逆(NH3)
b.容器中气体的密度不随时间而变化
c.容器中气体的分子总数不随时间而变化
d.容器中N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
②若在1L 恒容的密闭容器中,充入1mol N2和3mol H2发生反应,10 min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的,则N2的转化率α(N2)= 。以NH3表示该过程的反应速率,则v(NH3)= 。
③若在1L恒压的密闭容器中,充入2mol N2和6mol H2发生反应,达到平衡时, NH3平衡浓度 (填“>”“<”或“=”)②中NH3平衡浓度的2倍。
(3)用NH3除去烟气中 NO 的反应原理为:
4NH3(g) + 6NO(g)5N2(g) + 6H2O(g) ΔH
初始投料量一定,平衡时NO的转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①压强最大的是 (填“P1”“P2”或“P3”)。
②图中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc的大小关系 。
【答案】(1)加热;
(2)①c;②25%;0.05mol/(L•min),③<;(3)①P1;②Ka=Kb>Kc。
【详解】(1)由状态B到状态A,压强未变,温度升高,NO2的体积分数增大,改变条件平衡正向移动,可以通过加热实现;
(2)①a.2v正(N2)=v逆(NH3)时该反应达到平衡状态,则v正(N2)=2v逆(NH3)没有达到平衡状态,a错误;
b.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,则混合气体密度始终不变,不能据此判断平衡状态,b错误;
c.反应前后气体总物质的量减小,当容器中气体的分子总数不随时间而变化,反应达到平衡状态,c正确;
d.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2时,该反应不一定达到平衡状态,与反应物初始浓度及其转化率有关,d错误;
故选c;
②平衡时气体的总物质的量为原来的,则平衡后气体总物质的量为(1mol+3mol)×=3.5mol,设参加反应的氮气为ymol,则:
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)
开始(mol):1 3 0
转化(mol):y 3y 2y
平衡(mol):1-y 3-3y 2y
1-y+3-3y+2y=3.5,解得y=0.25;α(N2)=×100%=25%;v(NH3)==0.05mol/(L•min),
③等效为开始体积不变到平衡,然后再增大压强到达平衡。假如容器容积不变,充入2mol N2和6mol H2发生反应,与④相比压强增大,平衡向着正向移动,则平衡时氨气浓度小于④的2倍,再增大压强,平衡继续正向移动,最终达到平衡时,NH3平衡浓度<④中NH3平衡浓度的2倍;
(3)①由图可知,温度相同时,P3→P2→P1过程NO平衡转化率减小,因正反应为气体分子数增大的反应,加压平衡逆移,NO的平衡转化率减小,则P3→P2→P1为增大压强的过程,即压强最大的是P1;
②压强相同时,升高温度,NO平衡转化率减小,说明升温平衡逆向移动,ΔH<0,即温度越高,K越小,a、b温度相同,K相同,则Ka、Kb、Kc的大小关系为Ka=Kb>Kc。
高二化学试卷 第 1 页 共 17 页
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