精品解析:湖南长沙市长郡湘府中学等校2025-2026学年高二上学期期末化学试题
2026-02-04
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内容正文:
高二化学期末
时量:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 O~16
一、选择题: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. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述正确的是
A. 草木灰和铵态氮肥混合使用,能够提高肥效
B. 明矾常作净水剂,是因为它能够杀菌消毒
C. 储氢合金是一类能够大量吸收,并与结合成金属氢化物的材料
D. 长沙天心阁古城墙始建于西汉,现为砖石结构,砖石为青砖,其中铁的氧化物主要为
【答案】C
【解析】
【详解】A.草木灰是,其水溶液呈碱性,与铵态氮肥混合时,与生成逸出,导致氮元素流失,降低肥效,A错误;
B.明矾[]溶于水后,水解形成胶体吸附杂质,但无杀菌作用,B错误;
C.储氢合金(如)通过吸附或化学反应储存氢气,形成金属氢化物(如),C正确;
D.青砖因烧制时还原为形成FeO为青色,Fe2O3为红棕色,常见于红砖,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态的价层电子的轨道表示式为
B. 中子数比质子数多10的硒原子为
C. 的电子式为
D. HCl中σ键的电子云轮廓图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.是基态的价层电子排布式,不是轨道表示式,A错误;
B.中子数比质子数多10的硒原子应表示为,B错误;
C.的电子式为,C正确;
D.HCl中键的电子云轮廓图为,D错误;
故选C;
3. 下列说法正确的是
A. 水凝结成冰的过程中,其焓变,熵变
B. 已知,反应速率关系有
C. 已知的燃烧热,则
D. 亚硫酸在水溶液中电离:
【答案】A
【解析】
【详解】A.水凝结成冰是放热过程,焓变ΔH < 0;同时,液态水变为固态冰,分子有序度增加,混乱度减小,熵变ΔS < 0,A正确;
B.对于反应,根据化学计量数,反应速率关系应为,即,与正确关系不符,B错误。
C.的燃烧热,表示1 mol 完全燃烧的焓变,反应为,对于反应,ΔH应为2 × (-285.8) = -571.6 ,C错误;
D.亚硫酸为二元弱酸,在水溶液中分步电离:,,D错误;
故选A。
4. 下列实验装置或操作能达到相应目的的是
装置或操作
目的
A.保存1.00 mol/L的NaCl溶液
B.浓硫酸与反应制备HF
装置或操作
目的
C.实验室制氯气
D.纯碱中钠元素的焰色试验
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.容量瓶不能用于保存试剂,A错误;
B.HF会与反应,不能用玻璃仪器制备,B错误;
C.用与浓盐酸制备氯气需要加热,C错误;
D.铁、铂灼烧时没有特征颜色,可以用来蘸取待测物质做焰色试验,D正确;
故选D;
5. 温郁金是一种中药材,其含有的某化学成分M的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 分子式为 B. 为M的加成反应产物
C. M可与NaOH溶液反应 D. M可以发生取代反应、氧化反应、加聚反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,分子式应为,A错误;
B.转化为,双键碳原子变为饱和碳原子,一个羟基被-Cl取代,发生了加成反应和取代反应,B错误;
C.该有机物中的官能团均不能与NaOH溶液反应,C错误;
D.含羟基(-OH)可以发生取代反应(生成酯)和氧化反应,含碳碳双键可以发生加聚反应,D正确;
故选D。
6. 在常温下,有关下列4种溶液的叙述错误的是(忽略混合时溶液体积的变化)
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
pH
11
11
3
3
A. 在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均减小
B. 分别取1 mL溶液稀释至10 mL,四种溶液的pH:①>②>④>③
C. 将 L溶液④与 L溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则
D. 将溶液①、④等体积混合,所得溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨水中存在如下电离平衡:NH3·H2O NH+OH-,向氨水中加入氯化铵晶体,平衡左移,溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液pH减小;向氢氧化钠溶液中加入氯化铵晶体,溶液中氢氧根离子与铵根离子发生如下反应:NH+OH-= NH3·H2O,溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液pH减小,所以加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均减小,A正确;
B.弱酸在溶液中存在电离平衡,强酸在溶液中完全电离,则相同pH的强酸和弱酸加水稀释相同倍数时,强酸pH变化大,所以分别取1 mL醋酸溶液和盐酸稀释至10 mL后,盐酸溶液的pH大于醋酸溶液;同理可知,分别取1 mL氨水和氢氧化钠溶液稀释至10 mL后,氨水的pH大于氢氧化钠溶液,由碱溶液的pH大于酸溶液可知,稀释后,四种溶液pH的大小顺序为:①>②>④>③,B正确;
C.由题意可知,pH为11的氢氧化钠溶液和pH为3的盐酸混合后溶液中的氢离子浓度为:c(H+)==10-4 mol/L,解得:a:b=11:9,C正确;
D.氨水溶液中存在电离平衡,盐酸溶液中不存在电离平衡,则pH为11的氨水的浓度大于pH为3的盐酸的浓度,所以两者等体积混合时,氨水过量使所得溶液呈碱性,由电荷守恒关系c(OH-)+c(Cl-)=c(NH)+c(H+)可知,碱性溶液中离子浓度的大小关系为:c(NH)> c(Cl-)> c(OH-)> c(H+),D错误;
故选D。
7. 已知火箭推进剂发生的反应为。下列有关说法错误的是
A. 分子中,含有的σ键与π键数之比为1:2
B. 分子中N原子的杂化方式为
C. 一定条件下,该反应可设计成原电池,其中通入的电极为负极
D. 常温下,水溶液中存在,向稀溶液中加水稀释,减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中键与键数之比为,因为氮氮三键包含一个键和两个键,A正确;
B.分子中原子的杂化方式为,因为每个氮原子有三个键和一个孤对电子,形成四面体结构,而杂化适用于平面三角形结构,B错误;
C.该反应中被氧化,作为还原剂,在原电池负极发生氧化反应,因此通入的电极为负极,C正确;
D.水溶液中存在弱碱电离平衡,加水稀释时,减小,因减小而增大,导致比值减小,D正确;
故选B;
8. 微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
加热溶液,溶液由蓝色变为绿色
加热使化学平衡向正反应方向移动
B
向悬浊液中加入溶液,固体由白色变为红褐色
发生沉淀转化
C
向溶液中加入,浅绿色溶液出现蓝色浑浊
D
向溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
加入NaOH溶液,使化学平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实际上,加热CuCl2溶液促进[CuCl4]2-的形成(吸热过程),导致溶液由蓝色变为绿色,解释中的平衡移动方向错误(应逆向移动),A错误;
B.由于Fe(OH)3沉淀更难溶,故会发生沉淀转化,固体由Mg(OH)2(白色)变为Fe(OH)3(红褐色),B正确;
C.向FeSO4溶液中加入K3[Fe(CN)6],会生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(滕氏蓝),浅绿色溶液出现蓝色浑浊,符合反应事实,C正确;
D.向K2Cr2O7溶液中加入NaOH溶液,即加碱中和H+,平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色,颜色变化合理,D正确;
故答案选A。
9. 短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X原子在s区元素原子中半径最小,基态Z原子的价电子排布式为,Y元素的简单氢化物可用作制冷剂,基态W原子的s能级电子数等于p能级电子数,Q元素常见单质为气体。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:Y>Z>W B. 第一电离能:Z>Y>X
C. 工业上电解熔融的制备W单质 D. 的VSEPR模型为四面体形
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X原子在s区元素原子中半径最小,为H;基态Z原子的价电子排布式为,为O;Y元素的简单氢化物可用作制冷剂,为N;基态W原子的s能级电子数等于p能级电子数,为,为Mg;Q的原子序数最大,且为常见气体单质,Q为Cl。
【详解】A.简单离子半径:,三者电子层结构相同,核电荷数,故半径递减,A正确;
B.第一电离能:,因的轨道半满更稳定,故不成立,B错误;
C.为,工业上电解熔融制取单质,C正确;
D.为,原子价层电子对数=4,VSEPR模型为四面体形,D正确;
故答案为B;
10. 磷化氢(,在空气中易自燃,常温常压下为气体)可作为电子工业原料,一种制备的工艺流程如图所示。已知:是一种弱酸,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. “反应1”的化学方程式为
B. 是多元弱酸,为酸式盐
C. 实际生产中,“反应1”和“反应3”无须隔绝空气
D. “分解反应”中,每生成1 mol,转移电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.“反应1”正确的化学方程式为,A错误;
B.由与过量NaOH反应生成可知,是一元弱酸,则为正盐,B错误;
C.由已知信息可知在空气中易自燃,所以制备时应隔绝空气,C错误;
D.“分解反应”的化学方程式为,每生成1 mol,转移电子数为,D正确;
故选D;
11. 由γ-羟基丁酸()生成γ-丁内酯的反应如下:
HOCH2CH2CH2COOH +H2O
在25℃时,水溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.180 ,随着反应的进行,测得γ-丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示:
/min
21
50
80
100
120
160
220
/()
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132
下列说法错误的是
A. 在50~80min内,以γ-丁内酯表示的平均反应速率为
B. 在120min时,γ-羟基丁酸的转化率为50%
C. 在25℃时,该反应的平衡常数
D. 其他条件不变,及时分离出产物γ-丁内酯可加快反应速率和提高γ-羟基丁酸的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.50~80min内-丁内酯的浓度改变了,则用-丁内酯表示的平均反应速率为,A正确;
B.在120min时,由表可知生成γ-丁内酯的浓度为,则消耗的-羟基丁酸的浓度也为。-羟基丁酸的初始浓度为,故其转化率为,B正确;
C.25℃时,该反应的平衡常数,C正确;
D.及时分离出-丁内酯,使平衡正向移动,可提高-丁内酯的平衡产率,但不能加快反应速率,D错误;
故选D;
12. 己二腈[]是合成尼龙-66的重要中间体,多年来我国己二腈生产技术不成熟,严重依赖进口,导致其下游产业链受制于人。近年来,我国科学家在己二腈生产这一“卡脖子”技术难题上取得了重大突破。下图为利用铅酸蓄电池电解丙烯腈()制备己二腈的原理。下列说法错误的是
A. 离子交换膜为阳离子交换膜
B. 惰性电极B为阴极,其电极反应为
C. a为电源正极,其电极反应为
D. 外电路中每转移2 mol电子,则理论上阳极室质量减少18 g
【答案】C
【解析】
【分析】电解丙烯腈()制备己二腈[],阳极:,阴极:,则惰性电极A为阳极,惰性电极B为阴极。
【详解】A.从电极反应式看,阴极需要消耗H+,而阳极能产生H+,为了维持电荷平衡及给阴极提供H+,需要阳离子(H+)从阳极区向阴极区迁移,所以用阳离子交换膜(或质子交换膜),A正确;
B.惰性电极B为阴极,由分析可知,电极反应正确,B正确;
C.惰性电极A为阳极,则a为电源正极,其电极反应为,C错误;
D.理论上阳极区减少质量,,,D正确;
故选C。
13. 乙烯、醋酸和氧气在催化剂作用下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法正确的是
A. ①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
B. 在②中生成的过程中,有极性键的断裂与形成
C. 合成过程中,总反应的原子利用率为100%
D. 在反应中作催化剂,提高了反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.①的化学方程式为,得电子作氧化剂,Pd失电子作还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,A错误;
B.②中生成的过程中,有C-H断裂和C-O形成,存在极性键的断裂与形成,B正确;
C.总反应中有生成,原子利用率不是100%,C错误;
D.Pd是反应的催化剂,改变了反应的历程,提高了反应速率,D错误;
故选B。
14. 甘氨酸()是人体必需氨基酸之一,其分子在水溶液中存在如下平衡:。常温下,在100 mL0.01 mol/L的溶液中逐滴滴入0.1 mol/L NaOH溶液,pY[已知:,或]随pOH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线表示随pOH的变化关系
B. pH=2时,
C. 当溶液中时,pOH=8
D. 的数量级是
【答案】B
【解析】
【分析】当时,;时,;此时、的横坐标分别为4.4、11.6,又因为,因此、,即、。
【详解】A.曲线表示随pOH的变化关系,曲线表示随pOH的变化关系,A正确;
B.pH=2时,pOH=12,根据图示,此时且,则,B错误;
C.当溶液中时,,则,C正确;
D.由分析可知,则的数量级是,D正确;
故选B;
二、非选择题:
15. 已知H、B、C、N、O、Mg、Zn、Ge等元素在医药、国防、材料领域应用广泛。请回答:
(1)炉甘石()可入药,用于治疗皮肤炎症或表面创伤,中阴离子的空间结构为___________。
(2)有机物(A)与其同分异构体(B)的沸点比较:A___________B(填“高于”或“低于”)。
(3)下列状态的镁,失去一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(4)已知Ge与C是同族元素,C原子间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键,从原子结构角度分析,原因是___________。
(5)N、B、H元素之间可形成多种化合物,其中H与N原子成键时H呈正电性,H与B原子成键时H呈负电性。
①一种新型安全、高效的储氢材料氨硼烷(),其分子中原子的电负性从大到小的顺序为___________。
②乙硼烷()是一种极具潜力的高能燃料,可形成多种燃料电池,某碱性乙硼烷-氧气燃料电池装置如图所示。负极的电极反应式为___________;电池工作一段时间后,A区NaOH溶液浓度___________(填“高于”“低于”或“等于”)B区NaOH溶液。
【答案】(1)平面三角形
(2)高于 (3)A
(4)Ge原子半径大,原子间形成的σ键较长,p-p轨道“肩并肩”重叠程度很小或几乎不重叠,难以形成π键
(5) ①. N>H>B ②. ③. 低于
【解析】
【小问1详解】
中心原子C的价层电子对数=σ键数+孤电子对数,无孤电子对,因此空间结构为平面三角形;
【小问2详解】
分子间氢键使分子间作用力显著增大,沸点更高,因此A的沸点更高;
【小问3详解】
A为基态,再失一个电子为第二电离能,远大于第一电离能;
B为基态Mg原子,失去一个电子为第一电离能,远小于第二电离能;
C为激发态Mg原子,激发态电子能量高,更易失去,其电离能小于基态;
D为的激发态,激发态电子能量高,更易失去,其电离能小于基态;
故选A;
【小问4详解】
Ge与C同主族,从上到下原子半径增大,Ge原子半径远大于C原子,Ge原子间形成σ键后,两个Ge原子的p轨道间距过大,“肩并肩”重叠程度极低,无法有效形成π键,因此Ge原子间只能形成单键,难以形成双键或三键;
【小问5详解】
①H与N成键时呈正电性,吸引电子能力N>H,即电负性N>H;H与B成键时呈负电性,吸引电子能力H>B,即电负性H>B;
②由燃料电池原理可知,通的电极是负极,通的电极是正极,由题干可知中B为+3价,H为-1价,在碱性环境下,结合产物可知负极电极反应式为,A区消耗,B区生成,结合阳离子交换膜,A区进入B区,故电池工作一段时间后,A区NaOH溶液浓度低于B区;
16. 醋酸()又名乙酸,是食醋的主要有效成分,某化学小组设计用如下实验方案探究醋酸溶液与碱反应的热效应,以及食醋中醋酸的含量,回答下列问题:
Ⅰ.测量醋酸溶液与碱反应的热效应
①用量筒量取15.0 mL 0.60 醋酸溶液,倒入量热计的内筒,塞好橡胶塞。
②用注射器吸取15.0 mL0.50 NaOH溶液。
③将注射器插在量热计的橡胶塞上,快速将NaOH溶液全部注入量热计中。
(1)实验中醋酸溶液过量的目的是___________。
(2)根据上图所示,计算本次实验中测定的中和反应___________(精确至0.01)。[已知:混合溶液的密度为,比热容为4.18 J/(g·℃),忽略混合前后溶液体积变化及溶液以外各物质吸收的热量]
(3)相比上述反应,若将醋酸溶液换成盐酸,会导致测定的中和反应___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
Ⅱ.国家标准规定食醋中醋酸含量不得低于0.035 。兴趣小组用0.1000 NaOH标准溶液测定某品牌白醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准,测定过程如下。
(4)当与NaOH溶液恰好完全反应时,测得溶液中,此时溶液的pH=___________[已知25℃时,],根据计算结果,应选___________(填标号)作指示剂;
A.酚酞 B.石蕊 C.甲基橙 D.品红
判断达到滴定终点的实验现象是___________。
(5)用NaOH标准溶液滴定前,应选择图中的___________(填标号)进行排气泡。
a. b. c. d.
(6)兴趣小组用NaOH标准溶液滴定时,下列操作会导致醋酸含量测定结果偏高的是___________(填标号)。
A. 未用待测液润洗取用待测液的滴定管
B. 锥形瓶中加入待测液后,再加入少量水
C. 滴定过程中,不小心将标准液滴到锥形瓶外
D. 滴定前仰视读数,滴定到终点后俯视读数
【答案】(1)保证NaOH完全中和,减小误差
(2)-46.82 (3)小于
(4) ①. 9 ②. A ③. 当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且30s内不褪色
(5)c (6)C
【解析】
【小问1详解】
醋酸溶液过量的目的保证NaOH完全中和,减小误差;
【小问2详解】
;总溶液质量,由图可得,,;
【小问3详解】
弱酸醋酸因电离吸热,导致中和反应放热较少,测得的绝对值较小。若改用强酸盐酸,放热更多,测得的绝对值更大;
【小问4详解】
已知和,,求得,pH=9;此时溶液显碱性,故选pH变色范围为8~10的酚酞作指示剂;用NaOH标准溶液滴定,锥形瓶内溶液由酸性变为碱性,故达到滴定终点的现象为当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且30s内不褪色。
【小问5详解】
用标准溶液滴定前,应对碱式滴定管进行排气泡处理,正确操作为c所示,故选c;
【小问6详解】
A.未用待测液润洗取用待测液的滴定管,量取的待测液浓度偏低,所用标准液体积会偏小,使测得的醋酸含量偏低,A不选;
B.无影响,B不选;
C.滴定过程中,不小心将标准液滴到锥形瓶外,标准液体积偏大,使醋酸含量测定结果偏高,C选;
D.滴定前仰视读数,滴定到终点后俯视读数,标准液体积读数偏小,使醋酸含量测定结果偏低,D不选;
故答案为C;
17. 利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni,还含少量Fe、Al)提取钴、镍的工艺流程如下:
已知:①中含过氧键;
②常温下,有关物质如下表:
化学式
回答下列问题:
(1)基态的简化电子排布式为___________。
(2)中硫元素的化合价为___________。
(3)沉淀A的主要成分为___________(填化学式)。常温下,若“酸浸”后、浓度均为0.1 ,“除杂”调pH的范围是___________(离子浓度,则认为该离子沉淀完全)。
(4)“还原”过程中发生反应的离子方程式为___________。
(5)在空气中“煅烧”过程中会产生一种常见的无毒气体,则该过程发生反应的化学方程式为___________。
(6)“结晶”后母液中主要阳离子有___________。
【答案】(1)
(2)+6 (3) ①. 、 ②. (或5~6.5)
(4)(或)
(5)
(6)、
【解析】
【分析】废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni,还含少量Fe、Al)中加入H2SO4酸浸,金属全部溶解;加入Na2S2O8氧化Fe2+,调pH将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀进行除杂,得沉淀A为Fe(OH)3、Al(OH)3;调pH并加入NaClO溶液,将Co2+氧化为Co(OH)3沉淀,过滤;滤渣中加入H2SO4酸化,再加入H2O2还原Co3+为Co2+,加入Na2CO3沉钴,生成CoCO3沉淀;用草酸溶解后蒸发浓缩、冷却结晶,获得CoC2O4∙2H2O,煅烧得Co2O3。滤液中通入NH3沉镍,生成Ni(OH)2沉淀,加入H2SO4溶解,再将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,从而获得NiSO4∙7H2O晶体。
【小问1详解】
Co的原子序数为27,基态Co2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d7,简化电子排布式为。
【小问2详解】
过二硫酸钠()可以看作是两个硫酸根(,其中硫为+6价)通过一个过氧键(-O-O-)连接而成,则硫元素的化合价为+6。
【小问3详解】
“酸浸”液中含、、、,经“氧化”使,调pH使、沉淀完全,而、不沉淀,故沉淀A主要为和;由溶度积可知,溶液中的铝离子完全沉淀时,铁离子已经沉淀完全,则溶液中的氢氧根离子浓度应大于或等于,pH大于或等于5;溶液中镍离子会先于二价钴离子沉淀,则溶液中的氢氧根离子浓度应小于,pH小于6.5,所以调溶液pH的范围为。
【小问4详解】
“还原”过程中加入硫酸溶液和过氧化氢溶液的目的是将氢氧化钴转化为二价钴离子,此时H2O2被氧化为O2,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得出发生反应的离子方程式为或。
【小问5详解】
在空气中“煅烧”会产生一种常见的无毒气体(CO2),则反应生成三氧化二钴、二氧化碳和水,依据得失电子守恒、原子守恒,可得出发生反应的化学方程式为。
【小问6详解】
母液是的饱和溶液和过量的,主要阳离子有和。
【点睛】H2O2中O元素显-1价,既能表现氧化性又能表现还原性。
18. Ⅰ.通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:
ⅰ.
ⅱ.
(1)写出一氧化碳气体和水蒸气反应生成二氧化碳气体和氢气的热化学方程式:___________。
(2)反应ⅰ在___________(填“高温”或“低温”)自发进行;一定温度下,向恒压密闭容器中通入一定量的HCOOH(g),若只发生反应ⅰ,下列说法能说明反应ⅰ达到平衡状态的是___________(填标号)。
a.气体密度不变 b.气体的压强不变
c.的浓度不变 d.CO和的物质的量相等
(3)一定温度下,反应历程如图,反应ⅰ的化学反应速率大于反应ⅱ,原因是___________。
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和)的重要方法,主要反应有:
ⅲ.
ⅳ.
ⅴ.
(4)恒温恒容条件下,可提高平衡转化率的措施有___________(填标号)。
a.增加原料中的量 b.增加原料中的量 c.通入Ar气
(5)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量之比的//Ar混合气,投料组成与和的平衡转化率之间的关系如图。
①投料组成中Ar含量下降,平衡体系中的值将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当//Ar混合气物质的量之比为40/40/20时,平衡时___________,Ar的分压为 kPa,计算反应ⅴ的平衡常数___________(用含的代数式表示,是用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)
(2) ①. 高温 ②. ac
(3)反应ⅰ比反应ⅱ的活化能低
(4)b (5) ①. 增大 ②. 7:5 ③. (或)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,可以得到目标反应,则;
【小问2详解】
因反应的,,所以高温自发;
a.气体质量是定值,压强不变,则随着反应的进行,气体体积增大,密度变小,当气体密度不变时,说明达到平衡状态;
b.因恒压条件,则随着反应的进行,压强始终不变,所以压强不变不能说明达到平衡状态;
c.气体浓度不变是平衡状态的标志,则浓度不变,说明达到平衡状态;
d.CO和的物质的量始终相等,不能说明达到平衡状态;
故选ac。
【小问3详解】
反应比反应的活化能低,所以反应化学反应速率快。
【小问4详解】
a.增加原料中的量,自身转化率降低;
b.增加原料中的量,转化率增大;
c.通入Ar,各物质浓度不变,平衡不移动,转化率不变;
故选b。
【小问5详解】
①如图可知,恒压时,随着Ar含量上升(图像从右到左),反应物的分压减小,相当于减压,反应ⅲ和ⅴ平衡正向移动,压强不影响反应ⅳ的平衡移动;则随着Ar含量下降,反应ⅲ和ⅴ平衡逆向移动,但甲烷的转化率下降得更快,而反应ⅲ中甲烷和二氧化碳转化率相同,说明反应ⅴ逆移程度稍大,的量减小的多,则增大。
②设初始投料:、、;
平衡时,甲烷转化率为20%,二氧化碳的转化率为30%,则平衡时,,;
根据碳元素守恒:,所以的比值为;
根据氧元素守恒:;
根据氢元素守恒:;
平衡时,,,
则、、、,反应ⅴ的平衡常数;
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高二化学期末
时量:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 O~16
一、选择题: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. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述正确的是
A. 草木灰和铵态氮肥混合使用,能够提高肥效
B. 明矾常作净水剂,是因为它能够杀菌消毒
C. 储氢合金是一类能够大量吸收,并与结合成金属氢化物的材料
D. 长沙天心阁古城墙始建于西汉,现为砖石结构,砖石为青砖,其中铁的氧化物主要为
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态的价层电子的轨道表示式为
B. 中子数比质子数多10的硒原子为
C. 的电子式为
D. HCl中σ键的电子云轮廓图为
3. 下列说法正确的是
A. 水凝结成冰的过程中,其焓变,熵变
B. 已知,反应速率关系有
C. 已知的燃烧热,则
D. 亚硫酸在水溶液中电离:
4. 下列实验装置或操作能达到相应目的的是
装置或操作
目的
A.保存1.00 mol/L的NaCl溶液
B.浓硫酸与反应制备HF
装置或操作
目的
C.实验室制氯气
D.纯碱中钠元素的焰色试验
A. A B. B C. C D. D
5. 温郁金是一种中药材,其含有的某化学成分M的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 分子式为 B. 为M的加成反应产物
C. M可与NaOH溶液反应 D. M可以发生取代反应、氧化反应、加聚反应
6. 在常温下,有关下列4种溶液的叙述错误的是(忽略混合时溶液体积的变化)
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
pH
11
11
3
3
A. 在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均减小
B. 分别取1 mL溶液稀释至10 mL,四种溶液的pH:①>②>④>③
C. 将 L溶液④与 L溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则
D. 将溶液①、④等体积混合,所得溶液中:
7. 已知火箭推进剂发生的反应为。下列有关说法错误的是
A. 分子中,含有的σ键与π键数之比为1:2
B. 分子中N原子的杂化方式为
C. 一定条件下,该反应可设计成原电池,其中通入的电极为负极
D. 常温下,水溶液中存在,向稀溶液中加水稀释,减小
8. 微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
加热溶液,溶液由蓝色变为绿色
加热使化学平衡向正反应方向移动
B
向悬浊液中加入溶液,固体由白色变为红褐色
发生沉淀转化
C
向溶液中加入,浅绿色溶液出现蓝色浑浊
D
向溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
加入NaOH溶液,使化学平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
9. 短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X原子在s区元素原子中半径最小,基态Z原子的价电子排布式为,Y元素的简单氢化物可用作制冷剂,基态W原子的s能级电子数等于p能级电子数,Q元素常见单质为气体。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:Y>Z>W B. 第一电离能:Z>Y>X
C. 工业上电解熔融的制备W单质 D. 的VSEPR模型为四面体形
10. 磷化氢(,在空气中易自燃,常温常压下为气体)可作为电子工业原料,一种制备的工艺流程如图所示。已知:是一种弱酸,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. “反应1”的化学方程式为
B. 是多元弱酸,为酸式盐
C. 实际生产中,“反应1”和“反应3”无须隔绝空气
D. “分解反应”中,每生成1 mol,转移电子数为
11. 由γ-羟基丁酸()生成γ-丁内酯的反应如下:
HOCH2CH2CH2COOH +H2O
在25℃时,水溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.180 ,随着反应的进行,测得γ-丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示:
/min
21
50
80
100
120
160
220
/()
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132
下列说法错误的是
A. 在50~80min内,以γ-丁内酯表示的平均反应速率为
B. 在120min时,γ-羟基丁酸的转化率为50%
C. 在25℃时,该反应的平衡常数
D. 其他条件不变,及时分离出产物γ-丁内酯可加快反应速率和提高γ-羟基丁酸的平衡转化率
12. 己二腈[]是合成尼龙-66的重要中间体,多年来我国己二腈生产技术不成熟,严重依赖进口,导致其下游产业链受制于人。近年来,我国科学家在己二腈生产这一“卡脖子”技术难题上取得了重大突破。下图为利用铅酸蓄电池电解丙烯腈()制备己二腈的原理。下列说法错误的是
A. 离子交换膜为阳离子交换膜
B. 惰性电极B为阴极,其电极反应为
C. a为电源正极,其电极反应为
D. 外电路中每转移2 mol电子,则理论上阳极室质量减少18 g
13. 乙烯、醋酸和氧气在催化剂作用下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法正确的是
A. ①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
B. 在②中生成的过程中,有极性键的断裂与形成
C. 合成过程中,总反应的原子利用率为100%
D. 在反应中作催化剂,提高了反应速率
14. 甘氨酸()是人体必需氨基酸之一,其分子在水溶液中存在如下平衡:。常温下,在100 mL0.01 mol/L的溶液中逐滴滴入0.1 mol/L NaOH溶液,pY[已知:,或]随pOH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线表示随pOH的变化关系
B. pH=2时,
C. 当溶液中时,pOH=8
D. 的数量级是
二、非选择题:
15. 已知H、B、C、N、O、Mg、Zn、Ge等元素在医药、国防、材料领域应用广泛。请回答:
(1)炉甘石()可入药,用于治疗皮肤炎症或表面创伤,中阴离子的空间结构为___________。
(2)有机物(A)与其同分异构体(B)的沸点比较:A___________B(填“高于”或“低于”)。
(3)下列状态的镁,失去一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(4)已知Ge与C是同族元素,C原子间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键,从原子结构角度分析,原因是___________。
(5)N、B、H元素之间可形成多种化合物,其中H与N原子成键时H呈正电性,H与B原子成键时H呈负电性。
①一种新型安全、高效的储氢材料氨硼烷(),其分子中原子的电负性从大到小的顺序为___________。
②乙硼烷()是一种极具潜力的高能燃料,可形成多种燃料电池,某碱性乙硼烷-氧气燃料电池装置如图所示。负极的电极反应式为___________;电池工作一段时间后,A区NaOH溶液浓度___________(填“高于”“低于”或“等于”)B区NaOH溶液。
16. 醋酸()又名乙酸,是食醋的主要有效成分,某化学小组设计用如下实验方案探究醋酸溶液与碱反应的热效应,以及食醋中醋酸的含量,回答下列问题:
Ⅰ.测量醋酸溶液与碱反应的热效应
①用量筒量取15.0 mL 0.60 醋酸溶液,倒入量热计的内筒,塞好橡胶塞。
②用注射器吸取15.0 mL0.50 NaOH溶液。
③将注射器插在量热计的橡胶塞上,快速将NaOH溶液全部注入量热计中。
(1)实验中醋酸溶液过量的目的是___________。
(2)根据上图所示,计算本次实验中测定的中和反应___________(精确至0.01)。[已知:混合溶液的密度为,比热容为4.18 J/(g·℃),忽略混合前后溶液体积变化及溶液以外各物质吸收的热量]
(3)相比上述反应,若将醋酸溶液换成盐酸,会导致测定的中和反应___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
Ⅱ.国家标准规定食醋中醋酸含量不得低于0.035 。兴趣小组用0.1000 NaOH标准溶液测定某品牌白醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准,测定过程如下。
(4)当与NaOH溶液恰好完全反应时,测得溶液中,此时溶液的pH=___________[已知25℃时,],根据计算结果,应选___________(填标号)作指示剂;
A.酚酞 B.石蕊 C.甲基橙 D.品红
判断达到滴定终点的实验现象是___________。
(5)用NaOH标准溶液滴定前,应选择图中的___________(填标号)进行排气泡。
a. b. c. d.
(6)兴趣小组用NaOH标准溶液滴定时,下列操作会导致醋酸含量测定结果偏高的是___________(填标号)。
A. 未用待测液润洗取用待测液的滴定管
B. 锥形瓶中加入待测液后,再加入少量水
C. 滴定过程中,不小心将标准液滴到锥形瓶外
D. 滴定前仰视读数,滴定到终点后俯视读数
17. 利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni,还含少量Fe、Al)提取钴、镍的工艺流程如下:
已知:①中含过氧键;
②常温下,有关物质如下表:
化学式
回答下列问题:
(1)基态的简化电子排布式为___________。
(2)中硫元素的化合价为___________。
(3)沉淀A的主要成分为___________(填化学式)。常温下,若“酸浸”后、浓度均为0.1 ,“除杂”调pH的范围是___________(离子浓度,则认为该离子沉淀完全)。
(4)“还原”过程中发生反应的离子方程式为___________。
(5)在空气中“煅烧”过程中会产生一种常见的无毒气体,则该过程发生反应的化学方程式为___________。
(6)“结晶”后母液中主要阳离子有___________。
18. Ⅰ.通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:
ⅰ.
ⅱ.
(1)写出一氧化碳气体和水蒸气反应生成二氧化碳气体和氢气的热化学方程式:___________。
(2)反应ⅰ在___________(填“高温”或“低温”)自发进行;一定温度下,向恒压密闭容器中通入一定量的HCOOH(g),若只发生反应ⅰ,下列说法能说明反应ⅰ达到平衡状态的是___________(填标号)。
a.气体密度不变 b.气体的压强不变
c.的浓度不变 d.CO和的物质的量相等
(3)一定温度下,反应历程如图,反应ⅰ的化学反应速率大于反应ⅱ,原因是___________。
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和)的重要方法,主要反应有:
ⅲ.
ⅳ.
ⅴ.
(4)恒温恒容条件下,可提高平衡转化率的措施有___________(填标号)。
a.增加原料中的量 b.增加原料中的量 c.通入Ar气
(5)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量之比的//Ar混合气,投料组成与和的平衡转化率之间的关系如图。
①投料组成中Ar含量下降,平衡体系中的值将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当//Ar混合气物质的量之比为40/40/20时,平衡时___________,Ar的分压为 kPa,计算反应ⅴ的平衡常数___________(用含的代数式表示,是用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
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