内容正文:
内蒙古自治区包头市2025-2026学年度第一学期高二上学期期末教学质量检测化学试题
注意事项:
1.考生答卷前,务必将自己的姓名、座位号写在答题卡上。将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.做选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡的规定区域内,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23
一、选择题:(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 化学与生活、科技等密切相关。下列说法不合理的是
A. 乙炔焰温度高,可用于切割金属
B. 医疗上常用作X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”
C. 血浆中的缓冲体系,可以避免体系pH出现大幅度变化而影响身体健康
D. 含氟牙膏中的能与牙釉质中的羟基磷灰石反应,生成更难溶的氟磷灰石可预防龋齿
2. 2025年7月15日,搭载天舟九号货运飞船的长征七号遥十运载火箭成功发射,体现了我国在大型低温液体火箭零窗口准时发射技术方面的成熟。下列不能作为火箭推进剂的是
A. 液氮-液氢 B. 液氧-甲烷 C. 液态-肼 D. 液氧-煤油
3. 下列物质的水溶液中只含有一种分子的是
A. B. C. D.
4. 下列曲线表示元素的性质随核电荷数的变化趋势,正确的是
A. B. C. D.
5. 我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:。下列说法错误的是
A. 参加反应的元素均为周期表p区元素 B. 基态钾原子的核外电子排布式可表示为
C. 利用原子光谱可以鉴定K元素 D. 基态碳原子核外电子有4种空间运动状态
6. 在下图装置的烧杯中均盛有溶液,其中铁片最易被腐蚀的是
A. B. C. D.
7. 燃油汽车尾气中含有一定量的NO,用活化后的作催化剂,在有氧条件下用氨气将NO还原成的一种反应历程如图所示。下列叙述错误的是
A. 的分子结构模型: B. 是反应过程的中间产物
C. 活化后的使活化能和反应热均降低 D. 总反应为:
8. 下列实验装置或操作方法不能达到实验目的的是
A.测定锌与稀硫酸的反应速率
B.排出装有NaOH溶液滴定管乳胶管中的气泡
C.用量热计测中和反应的反应热
D.验证铁的吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
9. 下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是
A. ,则的燃烧热
B. ,则
C. 含40.0 g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该中和反应的热化学方程式可表示为:
D. 将和置于一密闭容器中充分反应,放出热量,则该反应的热化学方程式可表示为:
10. 已知反应,若向该溶液中加入含的某溶液,反应机理如下图,有关该反应的说法错误的是
①
②
A. 总反应为放热反应 B. 是反应的催化剂,加快反应速率
C. 是该反应过程中产生的中间产物 D. 反应②为决速步骤
11. 下列实验操作和现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
常温下,向AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,有白色沉淀生成
AgCl的溶度积减小
B
向溶液中滴入2滴溶液,有白色沉淀生成,再滴入2滴KI溶液,白色沉淀转变为黄色沉淀
C
配制饱和NaCl的琼脂溶液,倒入培养皿中,滴入5滴酚酞溶液和溶液,混合均匀,将裹有锌皮的铁钉放入培养皿,铁钉附近溶液变红色
活泼性强的锌保护了铁
D
常温下,用精密pH试纸测得NaF溶液的
HF为弱酸
A. A B. B C. C D. D
12. 用滴定法探究醋酸和氢氧化钠溶液的反应,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该实验是将氢氧化钠溶液滴入醋酸中
B. a点溶液中:
C. b点溶液中:
D. 该滴定过程可选酚酞溶液为指示剂
13. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,充入等量的CO与,发生反应:的平衡转化率与温度的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应 B. 平衡常数:
C. 压强: D. 其他条件不变,压缩容器体积,的转化率增大
14. 磷酸铁锂电池是实现新能源电力储能、电网削峰填谷的关键装置,某储能电站磷酸铁锂电池某时段的工作原理如下。下列说法正确的是
电池总反应为:
A. 图示中的电池处于充电状态 B. 图示过程,电子由铜箔经外电路流向铝箔
C. 图示过程,Fe元素化合价升高 D. 该磷酸铁锂电池充电时,铝箔接外电源的负极
15. 利用传感技术探究压强对化学平衡的影响,用注射器吸入适量和的混合气体后密封并保持活塞位置不变(图甲)。恒定温度下,分别在时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变,测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法正确的是
A. 时推动活塞,使容器体积变小
B. 图中两点对应的反应速率:
C. 图中F到H点,由于平衡正向移动针筒内气体颜色会逐渐变浅
D. 该反应的,反应能自发进行的原因是
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 2025年诺贝尔化学奖授予三位从事金属有机框架(MOFs)研究的科学家。构成MOF-5的两种基本单元和有机配体(化学式)的结构如图所示:
(1)Zn元素位于周期表的位置是______。
(2)基态O原子价层电子的轨道表示式为______,价层电子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为______。
(3)中三种元素电负性由大到小的顺序是______(用元素符号表示)。
(4)下列属于激发态碳原子的电子排布式的是______(填字母)。
A. B. C. D.
(5)Cu与Zn两元素的部分电离能数据如下表所示,比较两元素的可知,气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难。对此,你的解释是______。
元素
Cu
Zn
电离能
745
915
1957
1743
3577
3837
17. 某小组探究的性质。
(1)时,取一定量的冰醋酸做导电性实验,测得其导电能力随加入水量的变化如下图所示(忽略温度影响)。
①的电离方程式是______。
②______b(填“>”“<”或“=”)。
③三点对应的溶液中,的电离程度最大的是______点。
(2)时,测得的溶液,pH为2.9。
①pH为2.9的溶液中,由水电离出的______。(已知:时,)
②该温度下的电离平衡常数为______。(已知:)
③时,的溶液加水稀释过程中,下列表达式中数据变大的是______(填标号)。
A. B. C. D.
18. 氯碱工业是指用电解饱和氯化钠溶液的方法来制取和,并以它们为原料生产一系列化工产品。
I.一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示。
(1)图中Y是______(填化学式),NaOH溶液浓度的大小关系是:______b%(填“>”“<”或“=”)。
(2)“电解槽”中的离子交换膜是______(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
(3)通入空气一极的电极反应式是______。
II.实验室测定氯碱工业所得NaOH溶液浓度的实验步骤如下:
步骤1:量取10.00 mL氯碱工业所得NaOH溶液,加水稀释并最终配制成1000 mL溶液;
步骤2:量取20.00 mL所配溶液于锥形瓶,加入少量酚酞备用;
步骤3:用溶液滴定至终点后记录数据并计算。
滴定过程中仪器的选择及读数如下图。
(4)步骤3中消耗溶液的体积为______mL。
(5)判断达到滴定终点的实验现象为______。
(6)氯碱工业所得NaOH溶液浓度为______。
(7)在滴定过程中,其他操作都正确,下列操作会使测得NaOH溶液的浓度偏高的是______(填标号)。
A. 锥形瓶用待测液润洗
B. 滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定
D. 滴定到达终点时俯视滴定管内液面读数
19. 氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有很多重要应用,科学家一直致力于合成氨的研究。“哈伯法”合成氨的反应为:,工业生产流程示意图如下:
(1)已知几种化学键的键能数据如下表:
化学键
436.0
390.8
946
则该合成氨反应的______。
(2)步骤①~④中有利于提高原料的平衡转化率的是______(填序号)。
(3)合成氨工业中,原料气必须经过“净化”的原因是______。
(4)在不同压强下,以两种不同组成进料,进行“哈伯法”合成氨的反应,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的关系如图甲、乙所示。其中一种进料组成为:;另一种为:。
①图中压强由大到小的顺序为______。
②进料组成中含有惰性气体的是图______(填“甲”或“乙”)。
③图甲中,当时,氮气的转化率______(保留两位有效数字),该温度时,反应的平衡常数______(计算结果保留最简分数形式)。
(5)为解决温度对合成氨工业反应速率和平衡转化率影响矛盾的问题,我国科学家研制出新型双温区催化体系,催化剂通过光辐射产生温差(如体系温度为时,纳米Fe的温度为,而的温度为),其催化合成氨的机理如下图所示,与传统的催化合成氨相比,双温区催化剂进行双温催化合成氨具备优势的原因是______。
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内蒙古自治区包头市2025-2026学年度第一学期高二上学期期末教学质量检测化学试题
注意事项:
1.考生答卷前,务必将自己的姓名、座位号写在答题卡上。将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.做选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡的规定区域内,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23
一、选择题:(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 化学与生活、科技等密切相关。下列说法不合理的是
A. 乙炔焰温度高,可用于切割金属
B. 医疗上常用作X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”
C. 血浆中的缓冲体系,可以避免体系pH出现大幅度变化而影响身体健康
D. 含氟牙膏中的能与牙釉质中的羟基磷灰石反应,生成更难溶的氟磷灰石可预防龋齿
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙炔焰温度可达3000℃以上,是工业切割金属的常用方法,说法合理,A不符合题意;
B.钡餐需使用不溶且无毒的BaSO4,BaCO3因与胃酸反应生成可溶性的有毒钡离子,不能用于内服,说法错误,B符合题意;
C.碳酸-碳酸氢盐缓冲系统是人体血液pH调节的重要机制,说法合理,C不符合题意;
D.氟离子替换羟基磷灰石中的OH-形成氟磷灰石,牙齿表面的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]转化为更难溶的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F],提高牙齿抗龋能力,说法合理,D不符合题意;
故答案选B。
2. 2025年7月15日,搭载天舟九号货运飞船的长征七号遥十运载火箭成功发射,体现了我国在大型低温液体火箭零窗口准时发射技术方面的成熟。下列不能作为火箭推进剂的是
A. 液氮-液氢 B. 液氧-甲烷 C. 液态-肼 D. 液氧-煤油
【答案】A
【解析】
【详解】A.液氮不是氧化剂,无法支持液氢燃烧,因此不能作为火箭推进剂,A符合题意;
B.液氧是强氧化剂,甲烷是燃料,两者反应可释放大量能量,可作为火箭推进剂,B不符合题意;
C.液态NO2是氧化剂,肼是燃料,两者组合常用于火箭推进剂,C不符合题意;
D.液氧是氧化剂,煤油是燃料,两者燃烧产生高推力,是常见火箭推进剂,D不符合题意;
故选A。
3. 下列物质的水溶液中只含有一种分子的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHCO3在水中电离为Na+和HCO3-,HCO3-水解生成H2CO3分子,溶液中存在H2O和H2CO3两种分子,A错误;
B.NH4Cl在水中电离为NH4+和Cl-,NH4+水解生成NH3·H2O,溶液中存在H2O和NH3·H2O两种分子,B错误;
C.CH3COOH是弱酸,部分电离,溶液中存在未电离的CH3COOH分子和H2O分子,C错误;
D.Ba(OH)2是强碱,完全电离为Ba2+和OH-,无溶质分子,溶液中只含H2O一种分子,D正确;
故选D。
4. 下列曲线表示元素的性质随核电荷数的变化趋势,正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.N 元素的最高正价为 + 5,O 元素无最高正价,Cl 元素的最高正价为 + 7,曲线中 O 的最高正价高于 N,与实际不符,A 错误;
B.P、S、Cl 为同周期主族元素,第一电离能总体呈增大趋势,P 的 3p 轨道为半充满稳定结构,第一电离能 P 大于 S,曲线中 P 到 S 第一电离能增大,与实际不符,B 错误;
C.O、S、Se 为同主族元素,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,曲线变化与电负性递变规律一致,C 正确;
D.N、O 为同周期主族元素,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,原子半径 N 大于 O,曲线中 N 到 O 原子半径增大,与实际不符,D 错误;
故选 C。
5. 我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:。下列说法错误的是
A. 参加反应的元素均为周期表p区元素 B. 基态钾原子的核外电子排布式可表示为
C. 利用原子光谱可以鉴定K元素 D. 基态碳原子核外电子有4种空间运动状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.参加反应的元素包括硫(S)、钾(K)、氮(N)、氧(O)、碳(C),其中钾元素位于周期表s区,而非p区,因此并非所有元素均为p区元素,A错误。
B.钾原子序数为19,基态电子排布式,B正确。
C.原子光谱是元素鉴定的重要方法,每种元素具有特征谱线,钾元素可通过其原子发射光谱进行鉴定,C正确。
D.基态碳原子核外电子排布为:,占据四个轨道,因此,核外电子共有4种不同的空间运动状态,D正确。
故选:A。
6. 在下图装置的烧杯中均盛有溶液,其中铁片最易被腐蚀的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】金属腐蚀快慢顺序为电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极。
【详解】A.Fe发生化学腐蚀,A错误;
B.该装置为原电池,Fe作原电池的正极被镁保护,B错误;
C.该装置为电解池,Fe作电解池的阴极被保护,C错误;
D.该装置为原电池,Fe作原电池的负极加速被腐蚀,D正确;
故答案选D。
7. 燃油汽车尾气中含有一定量的NO,用活化后的作催化剂,在有氧条件下用氨气将NO还原成的一种反应历程如图所示。下列叙述错误的是
A. 的分子结构模型: B. 是反应过程的中间产物
C. 活化后的使活化能和反应热均降低 D. 总反应为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子的空间构型为V形,题给分子结构模型与的空间结构相符,A正确;
B.题给物质在反应方程中生成后又被消耗,属于反应过程的中间产物,B正确;
C.活化后的为该反应的催化剂,催化剂可降低反应的活化能,但不能改变反应的反应热,C错误;
D.根据反应历程,反应物为、、,生成物为、,结合原子守恒配平可得总反应为,D正确;
故选C。
8. 下列实验装置或操作方法不能达到实验目的的是
A.测定锌与稀硫酸的反应速率
B.排出装有NaOH溶液滴定管乳胶管中的气泡
C.用量热计测中和反应的反应热
D.验证铁的吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.测定锌与稀硫酸的反应速率时,装置中的长颈漏斗会导致生成的气体从漏斗逸出,无法准确测量生成气体的体积,从而不能达到实验目的,A错误;
B.排出装有NaOH溶液滴定管乳胶管中的气泡时,将胶管弯曲,使玻璃尖嘴向上,挤压胶管内的玻璃球,可有效排出气泡,该操作正确,B正确;
C.量热计的装置包含温度计、搅拌器、隔热层等,符合中和热测定的要求,能达到实验目的,C正确;
D.铁钉在饱和食盐水中发生吸氧腐蚀,消耗氧气,导致试管内压强减小,右侧导管中会形成一段水柱,能验证铁的吸氧腐蚀,该装置正确,D正确;
故答案选A。
9. 下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是
A. ,则的燃烧热
B. ,则
C. 含40.0 g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该中和反应的热化学方程式可表示为:
D. 将和置于一密闭容器中充分反应,放出热量,则该反应的热化学方程式可表示为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定化合物时的反应热,H2的稳定燃烧产物应为液态水,此处热化学方程式中为气态水,不符合燃烧热定义,A错误。
B.ΔH的负值表示放热,完全燃烧比不完全燃烧放热更多,故|ΔH|更大,即a > b,选项说b > a,B错误
C.40.0g NaOH为1mol,与稀硫酸中和生成1mol水,放出28.7kJ热量,则2mol NaOH反应放出57.4kJ热量,热化学方程式ΔH = -57.4 kJ/mol与之相符,C正确。
D.该反应为可逆反应,不能完全进行,实际放热量小于理论ΔH值;且热化学方程式系数错误,D错误。
故选:C。
10. 已知反应,若向该溶液中加入含的某溶液,反应机理如下图,有关该反应的说法错误的是
①
②
A. 总反应为放热反应 B. 是反应的催化剂,加快反应速率
C. 是该反应过程中产生的中间产物 D. 反应②为决速步骤
【答案】D
【解析】
【详解】A.从能量变化图可以看出,总反应的反应物能量高于生成物能量,因此总反应为放热反应,A正确;
B.在反应①中被消耗,在反应②中又生成,反应前后其质量和化学性质不变,符合催化剂的定义,能加快反应速率,B正确;
C.在反应①中生成,在反应②中被消耗,属于中间产物,C正确;
D.反应的决速步骤是活化能最大的步骤。从图中可知,反应①的活化能高于反应②的活化能,因此反应①是决速步骤,D错误;
故答案选D。
11. 下列实验操作和现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
常温下,向AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,有白色沉淀生成
AgCl的溶度积减小
B
向溶液中滴入2滴溶液,有白色沉淀生成,再滴入2滴KI溶液,白色沉淀转变为黄色沉淀
C
配制饱和NaCl的琼脂溶液,倒入培养皿中,滴入5滴酚酞溶液和溶液,混合均匀,将裹有锌皮的铁钉放入培养皿,铁钉附近溶液变红色
活泼性强的锌保护了铁
D
常温下,用精密pH试纸测得NaF溶液的
HF为弱酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向AgCl饱和溶液中加入稀盐酸,有白色沉淀生成,这是由于同离子效应导致沉淀析出,但AgCl的溶度积 是常数,只与温度有关,不会减小。因此,现象不能得出 减小的结论,A错误;
B.白色沉淀转变为黄色沉淀,表明AgI的溶度积小于AgCl,因此 正确,B正确;
C.铁钉附近溶液变红色,表明反应产生OH⁻,对应电极方程式为,铁作为阴极被保护,锌作为阳极被腐蚀,因此锌保护了铁,C正确;
D.NaF溶液pH > 7,表明F⁻水解,溶液呈碱性,因此HF为弱酸,D正确;
故选:A。
12. 用滴定法探究醋酸和氢氧化钠溶液的反应,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该实验是将氢氧化钠溶液滴入醋酸中
B. a点溶液中:
C. b点溶液中:
D. 该滴定过程可选酚酞溶液为指示剂
【答案】C
【解析】
【详解】A. 滴定起始的溶液 pH 小于7,溶液呈酸性,随着加液体积增大,溶液 pH 逐渐升高,说明该实验是将氢氧化钠溶液滴入醋酸中,A 正确;
B. a点溶液 pH 小于7,溶液呈酸性,即c() > c(),根据电荷守恒c() + c() = c() + c(),可推得c() > c(),B 正确;
C. b点溶液 pH=7,c() = c(),根据电荷守恒可得c() = c(),此时溶液中溶质为和,物料守恒关系为c() + c() > c(),C 错误;
D. 醋酸与氢氧化钠恰好完全反应生成,溶液呈碱性,酚酞的变色范围为 8.2~10.0,该滴定过程可选酚酞溶液为指示剂,D 正确;
故选C。
13. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,充入等量的CO与,发生反应:的平衡转化率与温度的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应 B. 平衡常数:
C. 压强: D. 其他条件不变,压缩容器体积,的转化率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.从图像可知,温度升高时,的平衡转化率降低,说明升温使平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应,即,A错误;
B.正反应为放热反应,温度越高,平衡常数K越小,由于,所以平衡常数,B正确;
C.该反应前后气体分子数不变,在恒容条件下,压强与温度成正比由于,所以压强,C错误;
D.压缩容器体积(增大压强),对于反应前后气体分子数不变的反应,平衡不发生移动,因此的转化率不变,D错误;
故答案选B。
14. 磷酸铁锂电池是实现新能源电力储能、电网削峰填谷的关键装置,某储能电站磷酸铁锂电池某时段的工作原理如下。下列说法正确的是
电池总反应为:
A. 图示中的电池处于充电状态 B. 图示过程,电子由铜箔经外电路流向铝箔
C. 图示过程,Fe元素化合价升高 D. 该磷酸铁锂电池充电时,铝箔接外电源的负极
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,原电池放电时在负极(铜箔)失去电子,电极反应式为,正极(铝箔)反应为,放电时阳离子移向正极嵌入;充电时的阳极反应和原电池中正极反应相反,阴极反应和原电池中负极反应相反,据此分析;
【详解】A.由图可知,由铜箔移向铝箔,该过程为放电过程,A错误;
B.放电时,铜箔为负极,电子由铜箔经外电路流向铝箔,B正确;
C.图示过程,得电子生成,Fe元素化合价降低,C错误;
D.充电时,铝箔为阳极,接外电源的正极,D错误;
故选B。
15. 利用传感技术探究压强对化学平衡的影响,用注射器吸入适量和的混合气体后密封并保持活塞位置不变(图甲)。恒定温度下,分别在时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变,测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法正确的是
A. 时推动活塞,使容器体积变小
B. 图中两点对应的反应速率:
C. 图中F到H点,由于平衡正向移动针筒内气体颜色会逐渐变浅
D. 该反应的,反应能自发进行的原因是
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,时快速拉动注射器活塞,针筒内气体体积增大,压强迅速减小,平衡逆向移动,时推动注射器活塞,针筒内气体体积减小,压强迅速增大,平衡正向移动;
【详解】A.由分析,时快速拉动注射器活塞,针筒内气体体积增大,压强迅速减小,A错误;
B.D点气体体积大于A点,物质浓度D点小于A点,则反应速率:,B错误;
C.由分析,F到H点,由于平衡正向移动针筒内气体颜色会逐渐变浅,C正确;
D.的反应能自发进行,该反应的,反应能自发进行的原因是,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 2025年诺贝尔化学奖授予三位从事金属有机框架(MOFs)研究的科学家。构成MOF-5的两种基本单元和有机配体(化学式)的结构如图所示:
(1)Zn元素位于周期表的位置是______。
(2)基态O原子价层电子的轨道表示式为______,价层电子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为______。
(3)中三种元素电负性由大到小的顺序是______(用元素符号表示)。
(4)下列属于激发态碳原子的电子排布式的是______(填字母)。
A. B. C. D.
(5)Cu与Zn两元素的部分电离能数据如下表所示,比较两元素的可知,气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难。对此,你的解释是______。
元素
Cu
Zn
电离能
745
915
1957
1743
3577
3837
【答案】(1)第四周期IIB族
(2) ①. ②. 哑铃形
(3) (4)B
(5)的价层电子排布式为轨道为全充满,比较稳定;的价层电子排布式为电子能量较高。所以相比气态,气态再失去一个电子更难
【解析】
【小问1详解】
Zn为30号元素,核外电子排布为[Ar]3d104s2,位于元素周期表第四周期IIB族;
【小问2详解】
基态氧原子的价层电子排布式为2s22p4,故轨道表示式为;价层电子占据的最高能级为2p能级,其电子云轮廓图为哑铃形;
【小问3详解】
该离子中含有C、H、O三种元素,同周期元素从左往右电负性递增,电负性O>C,H的电负性小于C,故电负性O>C>H;
【小问4详解】
A.为激发态的N原子,A错误;
B.为激发态的C原子,B正确;
C.为激发态的B原子,C错误;
D.为基态的C原子,D错误;
故答案选B;
【小问5详解】
的价层电子排布式为3d10,3d轨道为全充满,比较稳定;的价层电子排布式为3d104s1,4s电子能量较高。所以相比气态,气态再失去一个电子更难。
17. 某小组探究的性质。
(1)时,取一定量的冰醋酸做导电性实验,测得其导电能力随加入水量的变化如下图所示(忽略温度影响)。
①的电离方程式是______。
②______b(填“>”“<”或“=”)。
③三点对应的溶液中,的电离程度最大的是______点。
(2)时,测得的溶液,pH为2.9。
①pH为2.9的溶液中,由水电离出的______。(已知:时,)
②该温度下的电离平衡常数为______。(已知:)
③时,的溶液加水稀释过程中,下列表达式中数据变大的是______(填标号)。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. ②. > ③. c
(2) ①. ②. 或 ③. B
【解析】
【小问1详解】
①为弱酸,部分电离出氢离子和醋酸根离子,电离方程式是。
②a点导电性弱于b点,则b点氢离子浓度更大,pH更小,故答案为>。
③加水越多,溶液浓度越小,醋酸电离程度越大,故三点对应的溶液中,的电离程度最大的是c点;
【小问2详解】
①pH为2.9的溶液中,由水电离出的;
②,的溶液,pH为2.9,则、,该温度下的电离平衡常数为;
③A.加水稀释过程中,醋酸浓度减小,减小,A错误;
B.,加水稀释过程中,醋酸根离子浓度变小,则比值增大,B正确;
C.,温度不变,其值不变,C错误;
D.,温度不变,其值不变,D错误;
故选B。
18. 氯碱工业是指用电解饱和氯化钠溶液的方法来制取和,并以它们为原料生产一系列化工产品。
I.一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示。
(1)图中Y是______(填化学式),NaOH溶液浓度的大小关系是:______b%(填“>”“<”或“=”)。
(2)“电解槽”中的离子交换膜是______(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
(3)通入空气一极的电极反应式是______。
II.实验室测定氯碱工业所得NaOH溶液浓度的实验步骤如下:
步骤1:量取10.00 mL氯碱工业所得NaOH溶液,加水稀释并最终配制成1000 mL溶液;
步骤2:量取20.00 mL所配溶液于锥形瓶,加入少量酚酞备用;
步骤3:用溶液滴定至终点后记录数据并计算。
滴定过程中仪器的选择及读数如下图。
(4)步骤3中消耗溶液的体积为______mL。
(5)判断达到滴定终点的实验现象为______。
(6)氯碱工业所得NaOH溶液浓度为______。
(7)在滴定过程中,其他操作都正确,下列操作会使测得NaOH溶液的浓度偏高的是______(填标号)。
A. 锥形瓶用待测液润洗
B. 滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定
D. 滴定到达终点时俯视滴定管内液面读数
【答案】(1) ①. ②. <
(2)阳离子交换膜 (3)
(4)22.00 (5)当滴入最后半滴(或1滴)HCl溶液后,溶液由粉红色变为无色,且半分钟内不变色
(6) (7)AC
【解析】
【小问1详解】
在燃料电池中,氧气作正极,所以通入空气的极是正极,通入燃料的极是负极,即产生Y的极是阴极,所产生的是氢气,在X处产生的是氯气;氢氧燃料电池正极区消耗水,生成氢氧根离子,所以a%小于b%。
【小问2详解】
根据题意:装置中所用的离子膜都只允许阳离子通过,所以均是阳离子交换膜,故答案为阳离子交换膜。
【小问3详解】
在燃料电池中,氧气作正极,所以通入空气的极是正极,电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-。
【小问4详解】
由图可知步骤3中消耗HCl溶液的体积为。
【小问5详解】
滴定至终点时的实验现象为当滴入最后半滴HCl溶液后,溶液由粉红色变为无色,且半分钟内不变色。
【小问6详解】
滴定所得NaOH溶液的浓度为 ,根据稀释倍数 ,计算原溶液浓度为 。
【小问7详解】
A.锥形瓶用待测液润洗,消耗的标准体积偏大,从而导致最终所测氢氧化钠浓度偏高,A符合题意;
B.如果在滴定过程中有溶液溅出,意味着锥形瓶内NaOH的总量减少。此时,达到终点时消耗的HCl体积会减少。根据公式,氢氧化钠浓度会偏低,B不符合题意;
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定,没有润洗,标准液浓度被稀释,则消耗的标准体积偏大,从而导致最终所测氢氧化钠浓度偏高,C符合题意;
D.中和滴定到达终点时俯视滴定管内液面读数,会使读数所得标准液的体积差偏小,从而导致最终所测氢氧化钠浓度偏低,D不符合题意;
故选AC。
19. 氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有很多重要应用,科学家一直致力于合成氨的研究。“哈伯法”合成氨的反应为:,工业生产流程示意图如下:
(1)已知几种化学键的键能数据如下表:
化学键
436.0
390.8
946
则该合成氨反应的______。
(2)步骤①~④中有利于提高原料的平衡转化率的是______(填序号)。
(3)合成氨工业中,原料气必须经过“净化”的原因是______。
(4)在不同压强下,以两种不同组成进料,进行“哈伯法”合成氨的反应,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的关系如图甲、乙所示。其中一种进料组成为:;另一种为:。
①图中压强由大到小的顺序为______。
②进料组成中含有惰性气体的是图______(填“甲”或“乙”)。
③图甲中,当时,氮气的转化率______(保留两位有效数字),该温度时,反应的平衡常数______(计算结果保留最简分数形式)。
(5)为解决温度对合成氨工业反应速率和平衡转化率影响矛盾的问题,我国科学家研制出新型双温区催化体系,催化剂通过光辐射产生温差(如体系温度为时,纳米Fe的温度为,而的温度为),其催化合成氨的机理如下图所示,与传统的催化合成氨相比,双温区催化剂进行双温催化合成氨具备优势的原因是______。
【答案】(1)-90.8
(2)②④ (3)防止杂质使催化剂中毒
(4) ①. ②. 乙 ③. 0.33或 ④.
(5)纳米Fe属于高温体系,氮气、氢气在热纳米铁表面形成原子,有利于提高反应速率;属于低温体系,氨气在冷表面形成,有利于提高合成氨的平衡转化率
【解析】
【小问1详解】
;
【小问2详解】
步骤①:“干燥净化”的目的主要是防止催化剂中毒,不影响平衡转化率;步骤②:合成氨为气体体积减小的反应,加压可提高平衡转化率;步骤③:使用催化剂,不能提高平衡转化率,且高温不利于平衡正向移动(合成氨为放热反应);步骤④:液化分离氨,减少产物的量有利于平衡正向移动,可提高平衡转化率;
【小问3详解】
合成氨使用的铁基催化剂容易受含硫、磷化合物、CO2等物质的影响,导致催化剂中毒而失效,故“净化”原料气是为了防止催化剂中毒;
【小问4详解】
①合成氨为气体体积减小的反应,加压会使平衡正向移动,氨气的含量增大,由图甲和乙可知,温度相同时,p1、p2、p3条件下,氨气平衡时的含量依次增大,故压强由大到小的关系为;
②两种进料情况中,H2和N2的进料比均为3:1,当温度和压强均相同时,通入Ar相当于减压,平衡逆向移动,氨气平衡时的含量减少,故图乙为通入Ar的图;
③;设初始通入N2和H2的物质的量分别为1mol和3mol,达到平衡时,分别转化了x mol和3x mol,则平衡时NH3的物质的量为2x mol,故有,,平衡时N2、H2、NH3的物质的量分别为,氮气的平衡转化率为;平衡时N2、H2、NH3的分压分别为4MPa、12 MPa、4MPa,故压强平衡常数;
【小问5详解】
由机理图可知,首先N2和H2分子在高温区(纳米Fe)解离成原子,有利于加快解离速率;其次解离成的原子在低温区()合成氨,有利于平衡正向移动,提高平衡转化率。
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