内容正文:
周至六中2023-2024学年度第一学期期末考试
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 N-14
一、选择题(共20题,每题3分,共60分)
1. 已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应在任何温度下都不自发进行的是
A. 2O3(g)=3O2(g) H<0
B. 2CO(g)=2C(s)+O2(g) H>0
C. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H<0
D. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H>0
2. 下列化学用语正确的是
A. HSO3-+ H2OSO32- + OH- B. Al3+ + 3H2O = 3H+ + Al(OH)3↓
C. NaHCO3 = Na+ + HCO3- D. H2S2H++ S2-
3. 某温度时,N2+3H22NH3的平衡常数K=a,则此温度下,NH3H2+N2的平衡常数为( )
A. B.
C. D. a-2
4. 某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A. 该反应为放热反应
B. 催化剂能改变该反应的焓变
C. 催化剂能降低该反应的活化能
D. 逆反应的活化能大于正反应的活化能
5. 常温下,下列各种情况下一定能大量共存的离子组为
A. 的溶液中:
B. 由水电离出的的溶液中:
C. 的溶液中:
D. 无色溶液中:
6. 25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH- △H>0,下列叙述正确的是
A. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw变大
B. 向水中加入氢氧化钠,平衡逆向移动,c(H+)降低,c(OH﹣)增大
C. 向水中加入少量固体CH3COOH,平衡逆向移动,c(H+)降低
D. 将水加热,Kw增大,c(H+)不变
7. 下列说法正确的是( )
A. 将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
B. 配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
C. 用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+
D. 为抑制Fe3+的水解,较好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
8. 下列事实一定能说明HF是弱酸的是
①常温下NaF溶液的pH大于7; ②用HF溶液做导电性实验,灯泡很暗;
③HF与NaCl不能发生反应; ④常温下0.1mol/L的HF溶液的pH为2.3
⑤HF能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体 ⑥HF与水能以任意比混溶
⑦1mol/L的HF水溶液能使紫色石蕊试液变红
A. ①④ B. ②③⑤ C. ③④⑥ D. ①②⑦
9. 在一定温度下发生反应:,达平衡后,改变下列条件可使混合气体颜色加深的是
A. 使用催化剂 B. 缩小容器的容积 C. 降温 D. 充入氮气
10. 在相同的条件下测得①NaCN ②CH3COONa ③NaClO三种溶液pH相同,并且Ka(CH3COOH)>Ka(HClO)>Ka(HCN),则它们的物质的量浓度的大小顺序是
A. ①>②>③ B. ②>①>③ C. ②>③>① D. ③>①>②
11. 化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果。只改变一个条件,则下列对图象的解读正确的是
①②③④
A. A2(g)+ 3B2(g)2AB3(g),如图①说明此反应的正反应是吸热反应
B. 4CO(g) +2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ,如图② 说明NO2 的转化率b>a>c
C. N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g),如图③说明t秒时合成氨反应达到平衡
D. 2A(g)+2B(g)3C(g)+D(? ),如图④说明生成物D一定是气体
12. 如图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,在T1温度下,下列说法不正确的是
A. 加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点
B. 在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C. 蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D. 升温可使溶液由b点变为d点
13. 常温下,在25mL0.1mol/LNaOH 溶液中逐滴加入0.2mol/LCH3COOH 溶液,下图曲线所示的有关粒子浓度关系错误的是
A. 任一点一定都有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B. B点:a=12.5,c(Na+ ) =c(CH3COO-)>c(OH-)= c(H+)
C. C点:c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)=2 c(Na+ )=0.1mol/L
D. C点:c(CH3COO-):c(CH3COOH))=3:2,则CH3COOH的Ka=1.5×10-5
14. 下列有关化学用语的表述正确的是
A. 次氯酸的电子式为
B. 基态铜原子的价电子轨道表示式为
C. 基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4
D. F-的结构示意图为
15. 元素周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断
A. 它位于元素周期表的第四周期第IIA族 B. 它的基态原子核外电子排布式为[Ar]4s2
C. Co2+的电子排布式为[Ar]3d54s2 D. Co位于元素周期表中第9列
16. 下列说法错误的是
A. 焰色反应与电子跃迁有关
B. 和的质量数相等,它们互为同位素
C. 元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强
D. 根据对角线规则,是弱酸
17. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是
A. 第一电离能:W>X>Y>Z B. 简单离子的还原性:Y>X>W
C. 简单离子的半径:W>X>Y>Z D. 氢化物水溶液的酸性:Y>W
18. 氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°。下列有关氯化硼的叙述正确的是
A. 氯化硼在液态时能导电而在固态时不导电
B. 氯化硼的中心原子采用杂化
C. 氯化硼分子呈正三角形,属于非极性分子
D. 氯化硼分子的空间结构类似于的空间结构
19. 下列图像表示正确的是
A. B.
C. D.
20. 下列分子中含有两个键的是
①②③④⑤⑥
A. ①②③⑥ B. ③④⑤⑥ C. ③⑤⑥ D. ①③⑥
二、填空题(共3题,共40分)
21. 甲烷是一种很重要的燃料,在化学领域应用广泛,也是良好的制氢材料。请回答下列问题。
(1)用CH4与CO2反应制取H2,其反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),在一密闭容器中加入起始浓度均为0.1 mol/L的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①压强p1___________(填“>”“=”或“<”)p2,理由是___________。
②当压强为p1时,B点v正___________(填“>”“=”或“<”)v逆。
③若温度和体积均不变,CH4的平衡转化率为50%,则平衡常数K=___________,在此平衡下,再将CH4和CO的浓度增加0.1 mol/L,平衡向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)在催化剂作用下甲烷和水蒸气制取氢气的反应为CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g) ΔH>0。将物质的量均为1 mol的CH4(g)和H2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(25℃,100 kPa)发生反应,正反应速率v正=k正·p(CH4)·p(H2O),其中p为分压。若该条件下k正=4.5×10-4kPa-1·s-1,当v正=0.5 kPa·s-1时,CH4的转化率为___________%。
22. 用0.1320mol/L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,实验数据如下表所示:
实验编号
待测NaOH溶液的体积/mL
HCl溶液的体积/mL
1
25.00
24.41
2
25.00
24.39
3
25.00
24.60
回答下列问题:
(1)如图中甲为_________滴定管,乙为_______ 滴定管(填“酸式”或“碱式”)
(2)实验中,不需要润洗的仪器是:________________________
(3)取待测液NaOH溶液25.00ml 于锥形瓶中,使用酚酞做指示剂。滴定终点的判断依据是________
(4)若滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,将使所测结果____________(填“偏高”“偏低”“不变”,下同);若读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所测结果___________。
(5) 未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度为_____________mol/L。
23. Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________填标号。
A.B.
C.D.
(2)基态与离子中未成对的电子数之比为___________。
(3)与具有相同的电子构型,小于,原因是___________。
(4)与铁同周期元素中,4s轨道半充满的元素___________(用元素符号表示)。
(5)是离子化合物,其形成过程如下,已知第一电离能为气态基态原子失去一个电子成为气态基态阳离子所需的能量,则Li原子的第一电离能为___________键键能为___________。
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周至六中2023-2024学年度第一学期期末考试
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 N-14
一、选择题(共20题,每题3分,共60分)
1. 已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应在任何温度下都不自发进行的是
A. 2O3(g)=3O2(g) H<0
B. 2CO(g)=2C(s)+O2(g) H>0
C. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H<0
D. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H>0
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应的H<0,根据方程式可知S>0,则根据G=H-T•S可知,任何温度下都能满足H-T•S<0,反应可自发进行,A不符合题意;
B.该反应的H>0,根据方程式可知S<0,任何温度下都满足G=H-T•S>0,反应不能自发进行,B符合题意;
C.该反应的H<0,根据方程式可知S<0,则在较低温度下,可满足H-T•S<0,反应可自发进行,C不符合题意;
D.该反应的H>0,根据方程式可知S>0,所以在较高温度下,可满足H-T•S<0,反应可自发进行,D不符合题意;
故选B。
2. 下列化学用语正确的是
A. HSO3-+ H2OSO32- + OH- B. Al3+ + 3H2O = 3H+ + Al(OH)3↓
C. NaHCO3 = Na+ + HCO3- D. H2S2H++ S2-
【答案】C
【解析】
【详解】A.HSO3-水解的离子方程式为:HSO3-+ H2O ⇌ HSO3- + OH-,故A错误;
B.Al3+水解的离子方程式为:Al3+ + 3H2O⇌ 3H+ + Al(OH)3,故B错误;
C.NaHCO3的电离方程式为:NaHCO3 = Na+ + HCO3-,故C正确;
D.H2S的电离方程式为:H2S ⇌ H++ HS-,故D错误;
本题答案为C。
【点睛】盐的水解通常为可逆反应、微弱且不生成沉淀,H2S为二元弱酸,电离分步进行,以第一步电离为主。
3. 某温度时,N2+3H22NH3的平衡常数K=a,则此温度下,NH3H2+N2的平衡常数为( )
A. B.
C. D. a-2
【答案】A
【解析】
【分析】利用平衡常数的表达式进行分析;
【详解】根据化学平衡常数的数学表达式,N2+3H22NH3,K1=,NH3N2+H2,K2=,则有K1=,求的K2=,故A正确;
答案选A。
4. 某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A. 该反应为放热反应
B. 催化剂能改变该反应的焓变
C. 催化剂能降低该反应的活化能
D. 逆反应的活化能大于正反应的活化能
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像分析反应物能量低于生成物能量,反应是吸热反应,故A错误;
B.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的焓变,故B错误;
C.催化剂对反应的始态和终态无响应,但改变活化能,故C正确;
D.图像分析逆反应的活化能E2小于正反应的活化能E1,故D错误。
答案选C。
5. 常温下,下列各种情况下一定能大量共存的离子组为
A. 的溶液中:
B. 由水电离出的的溶液中:
C. 的溶液中:
D. 无色溶液中:
【答案】C
【解析】
【分析】A.铁离子只能存在于酸性溶液中;
B.由水电离出的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中存在电离氢离子或氢氧根离子,碳酸根离子与氢离子反应;
C.pH=1的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量氢离子,四种离子之间不反应,都不与氢离子反应;
D.铝离子与碳酸氢根离子之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体。
【详解】A.常温下,pH=7的溶液为中性溶液,Fe3+只能存在于中性溶液中,选项A错误;
B.水电离出的c(H+)=1×10-13mol/L 的溶液,水的电离受到了抑制,可能为酸性溶液,也可能是碱性溶液。CO32-与氢离子反应,在酸性溶液中不能大量共存,选项B错误;
C.pH=1的溶液中存在大量氢离子,NH4+、Cl-、Cu2+、SO42-之间不反应,都不与氢离子反应,在溶液中能够大量共存,选项C正确;
D.Al3+与HCO3-之间能发生双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,在溶液中不能大量共存,选项D错误;
答案选C。
【点睛】本题考查离子共存的判断,为高考的高频题,题目难度中等,注意明确离子不能大量共存的一般情况,如:能发生复分解反应的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;溶液的颜色,如无色时可排除 Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;是“可能”共存,还是“一定”共存等。
6. 25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH- △H>0,下列叙述正确的是
A. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw变大
B. 向水中加入氢氧化钠,平衡逆向移动,c(H+)降低,c(OH﹣)增大
C. 向水中加入少量固体CH3COOH,平衡逆向移动,c(H+)降低
D. 将水加热,Kw增大,c(H+)不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为硫酸氢钠是强电解质,加入后,溶液中的氢离子浓度增大,平衡向逆向移动,但是因为温度不变Kw不变,故A错误;
B.向水中加入氢氧化钠,电离产生的氢氧根使溶液中氢氧根浓度增大,平衡逆向移动,溶液中的氢氧根浓度升高,氢离子浓度降低,故B正确;
C.加入CH3COOH,溶液中氢离子浓度增大,平衡逆向移动,故C错误;
D.因为△H>0,反应吸热,温度升高,平衡正向移动, Kw增大,溶液中氢离子浓度增大,故D错误;
本题答案为B。
7. 下列说法正确的是( )
A. 将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
B. 配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
C. 用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+
D. 为抑制Fe3+的水解,较好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
【答案】D
【解析】
【详解】A. 将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体分别为Al2O3和Al2(SO4)3,二者成分不同,A错误;
B. 配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,虽然抑制了Fe2+的水解,但引入了Cl-,B错误;
C. 给含Fe3+的溶液加热,会导致Fe3+水解为Fe(OH)3胶体,仍混在KCl溶液中,C错误;
D. FeCl3溶液中,Fe 3++3H2OFe(OH)3+3H+,加少量盐酸,会抑制Fe3+的水解,从而较好地保存FeCl3溶液,D正确。
故选D。
8. 下列事实一定能说明HF是弱酸的是
①常温下NaF溶液的pH大于7; ②用HF溶液做导电性实验,灯泡很暗;
③HF与NaCl不能发生反应; ④常温下0.1mol/L的HF溶液的pH为2.3
⑤HF能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体 ⑥HF与水能以任意比混溶
⑦1mol/L的HF水溶液能使紫色石蕊试液变红
A. ①④ B. ②③⑤ C. ③④⑥ D. ①②⑦
【答案】A
【解析】
【详解】①如果常温下NaF溶液的pH大于7,则NaF属于强碱弱酸盐,它水解使溶液显碱性:F-+H2OHF+OH-,可推知HF一定是弱酸,①项正确;
②用HF溶液做导电性实验时,缺少了等浓度等体积的一元强酸(如HCl)的对照实验,故该事实不能说明HF一定是弱酸,②项错误;
③根据强酸制弱酸的原理,HF与NaCl不能发生反应,可推知HF可能是弱酸或是强酸。③项错误;
④由题意知常温下0.1mol/L的HF溶液中c(H+)=10-2.3mol/L<0.1mol/L,可推断HF不能完全电离,所以该事实一定能说明HF是弱酸,④项正确;
⑤根据强酸制弱酸的原理,HF能与Na2CO3溶液反应,可推断HF的酸性比H2CO3强,但不能确定HF是强酸还是弱酸,⑤项错误;
⑥由“HF与水能以任意比混溶”无法判断HF的电离程度,所以该事实不能说明HF一定是弱酸,⑥项错误;
⑦由“1mol/L的HF水溶液能使紫色石蕊试液变红”可推知HF溶液显酸性,HF可能是强酸也可能是弱酸,⑦项错误;答案选A。
【点睛】证明弱酸或弱碱的事实一般有以下几个角度:(1)酸或碱在水溶液中是否部分电离,如测定一定浓度的酸或碱溶液的pH; (2)酸对应的强碱盐(如钠盐)或碱对应的强酸盐(如氯化物)的水溶液的酸碱性;(3)一定浓度的酸或碱溶液加水稀释后其溶液pH是否变化,看是否存在电离平衡移动等。
9. 在一定温度下发生反应:,达平衡后,改变下列条件可使混合气体颜色加深的是
A. 使用催化剂 B. 缩小容器的容积 C. 降温 D. 充入氮气
【答案】B
【解析】
【分析】二氧化氮气体为红棕色,改变条件后,混合气体的颜色加深,说明二氧化氮气体的浓度增大。
【详解】A.使用催化剂,平衡不移动,气体颜色不变,故A错误;
B.缩小容器的容积,组分浓度增大,气体颜色加深,故B正确;
C.正反应为放热反应,降温平衡向正反应方向移动,气体颜色变浅,故C错误;
D.恒压条件下,充入非反应气体,体积增大,组分浓度降低,气体颜色变浅,恒容条件下,充入氮气,各组分的浓度不变,颜色不变,故D错误;
答案选B。
10. 在相同的条件下测得①NaCN ②CH3COONa ③NaClO三种溶液pH相同,并且Ka(CH3COOH)>Ka(HClO)>Ka(HCN),则它们的物质的量浓度的大小顺序是
A. ①>②>③ B. ②>①>③ C. ②>③>① D. ③>①>②
【答案】C
【解析】
【分析】
对应酸的酸性越弱,其盐的水解程度越大,该盐溶液的碱性越强,溶液pH越大;当pH相同时,酸越强,盐的浓度越大,据此分析解答。
【详解】在相同的条件下测得①NaCN;②CH3COONa;③NaClO三种溶液pH相同,已知Ka(CH3COOH)>Ka(HClO)>Ka(HCN),说明相应的酸的酸性:CH3COOH>HClO>HCN,所以等浓度时盐的水解程度:NaCN>NaClO>CH3COONa。若盐溶液的pH相同,溶液的浓度:NaCN<NaClO<CH3COONa,即物质的量浓度:②>③>①,故合理选项是C。
【点睛】本题考查了酸的电离平衡产生与盐类的水解的关系的判断的知识,会运用逆向思维进行分析解答本题,注意盐溶液的碱性强弱取决于阴离子的水解能力,当溶液pH相同时,越难水解的盐,其浓度越大。
11. 化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果。只改变一个条件,则下列对图象的解读正确的是
①②③④
A. A2(g)+ 3B2(g)2AB3(g),如图①说明此反应的正反应是吸热反应
B. 4CO(g) +2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ,如图② 说明NO2 的转化率b>a>c
C. N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g),如图③说明t秒时合成氨反应达到平衡
D. 2A(g)+2B(g)3C(g)+D(? ),如图④说明生成物D一定是气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图①可以知道,交点之前,反应未达平衡,交点时处于平衡状态,交点后增大温度逆反应速率增大比正反应速率增大更多,平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故可判断可逆反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)正反应是放热反应,故A错误;
B.根据反应方程式可知,增加一种反应物NO的量会增大另一种反应物二氧化氮的转化率,所以c点的转化率大于a点,故B错误;
C.2v(N2)正=v(NH3)逆时,正逆反应速率相等,此时化学反应达到了平衡状态,而从图示可知,ts时,各物质的速率均在发生变化,此时化学反应没有达到平衡状态,故C错误;
D.根据图示可以看出压强只能改变反应速率不改变平衡的移动,所以反应是前后气体的系数和相等的反应,即D一定是气体,所以D选项是正确的;
故答案选D。
12. 如图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,在T1温度下,下列说法不正确的是
A. 加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点
B. 在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C. 蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D. 升温可使溶液由b点变为d点
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸钡溶液中存在着溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入Na2SO4,会增大c(SO),平衡左移,c(Ba2+)应降低,故A正确;
B.在曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,故B正确;
C.d点时溶液不饱和,蒸发溶剂水,c(SO)、c(Ba2+)均增大,所以可能使溶液变饱和、由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b),故C正确;
D.升高温度, 促进溶解平衡右移,c(SO)、c(Ba2+)均增大,不会使溶液由b点变为d点,故D错误;
本题选D。
13. 常温下,在25mL0.1mol/LNaOH 溶液中逐滴加入0.2mol/LCH3COOH 溶液,下图曲线所示的有关粒子浓度关系错误的是
A. 任一点一定都有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B. B点:a=12.5,c(Na+ ) =c(CH3COO-)>c(OH-)= c(H+)
C. C点:c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)=2 c(Na+ )=0.1mol/L
D. C点:c(CH3COO-):c(CH3COOH))=3:2,则CH3COOH的Ka=1.5×10-5
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线上任一点都有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)符合电荷守恒,故A正确;
B.在B点溶液显中性,则结果是c(OH-)=c(H+),则a一定不等于12.5mL,故B错误;
C.在C点时,醋酸剩余,剩余的醋酸的浓度和生成的醋酸钠浓度相等均为0.05mol/l,根据物料守恒,则:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L-1,故C正确;
D.因为 C点:c(CH3COO-):c(CH3COOH)=3:2,pH=5,c(H+)=10-5mol/L,所以CH3COOH的Ka=1.5×10-5,故D正确;
故选B。
14. 下列有关化学用语的表述正确的是
A. 次氯酸的电子式为
B. 基态铜原子的价电子轨道表示式为
C. 基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4
D. F-的结构示意图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.次氯酸的结构式为:H-O-Cl,所以次氯酸的电子式:,A错误;
B.基态铜原子的外围电子排布时应遵循洪特规则,基态铜原子的价电子轨道表示式为,B错误;
C.基态Se的简化电子排布式:[Ar]3d104s24p4,C正确;
D.F-的最外层电子数是8,D错误;
故选C。
15. 元素周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断
A. 它位于元素周期表的第四周期第IIA族 B. 它的基态原子核外电子排布式为[Ar]4s2
C. Co2+的电子排布式为[Ar]3d54s2 D. Co位于元素周期表中第9列
【答案】D
【解析】
【详解】A.由Co的外围电子排布式可知,它位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,A错误;
B.由Co的外围电子排布式可知,它的基态原子核外电子排布式为[Ar] 3d74s2,B错误;
C.由Co的外围电子排布式可知,Co2+的电子排布式为[Ar]3d7,C错误;
D.由Co的外围电子排布式可知,Co位于元素周期表中第4周期第9列,D正确;
故答案为:D。
16. 下列说法错误的是
A. 焰色反应与电子跃迁有关
B. 和的质量数相等,它们互为同位素
C. 元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强
D. 根据对角线规则,是弱酸
【答案】B
【解析】
【详解】A. 焰色反应是因为金属离子吸收能量,电子发生跃迁,形成不同的颜色的光,与电子跃迁有关,故A正确;
B. 质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素,和为不同元素的原子,不合符定义,故B错误;
C. 电负性越强,越易得到电子,吸引电子的能力越强,故C正确;
D. B和Al同主族,性质相似,对应的最高价氧化物的水溶液都具有弱酸性,故D正确。
答案选B。
17. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是
A. 第一电离能:W>X>Y>Z B. 简单离子的还原性:Y>X>W
C. 简单离子的半径:W>X>Y>Z D. 氢化物水溶液的酸性:Y>W
【答案】C
【解析】
【分析】四种短周期主族元素,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,设若X为第二周期元素原子,则X可能为Be或O,若X为第三周期元素原子,则均不满足题意,Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物,该淡黄色固体为Na2O2,则X为O元素,Z为Na元素;Y与W的最外层电子数相同,则Y为F元素,W为Cl元素,据此分析。
【详解】A.同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大,同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F>O>Cl>Na,A错误;
B.单质的氧化性越强,简单离子的还原性越弱,O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强O2的氧化性最弱,故简单离子的还原性O2->Cl->F-,B错误;
C.电子层数越多简单离子半径越大,相同结构的离子,原子序数越大半径越小,故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl->O2->F->Na+,C正确;
D.F元素的非金属性强于Cl元素,则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子,在水溶液中HF不容易发生电离,故HCl的酸性强于HF,D错误;
故选C。
18. 氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°。下列有关氯化硼的叙述正确的是
A. 氯化硼在液态时能导电而在固态时不导电
B. 氯化硼的中心原子采用杂化
C. 氯化硼分子呈正三角形,属于非极性分子
D. 氯化硼分子的空间结构类似于的空间结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.在液态时不能电离出离子,在液态和固态时均不能导电,A项错误;
B.的中心原子B原子上的价电子对数为,采用杂化,B项错误;
C.分子为正三角形结构,正电中心与负电中心重合,是非极性分子,C项正确;
D.分子为正三角形结构,是正四面体结构,D项错误;
答案选C。
19. 下列图像表示正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.氟、氯、溴的原子半径依次增大,氢卤键长增长,键能减小,故A错误;
B.非金属元素原子与氢原子形成共价键时,元素电负性差值越大,键的极性越强。C、N、F处于同周期,原子序数逐渐增大,电负性逐渐增强,键的极性增强,故B正确;
C.SiH4、NH3、H2O的中心原子的价层电子数分别为、、,但是孤电子对数分别为0、1、2,由于孤电子对越多,斥力越大,键角越小,故键角逐渐减小,故C错误;
D.NH3分子间存在氢键,NH3沸点最高,PH3和AsH3相比,相对分子质量越大,分子间作用力越大沸点越高,故沸点NH3> AsH3> PH3,故D错误;
故选B。
20. 下列分子中含有两个键的是
①②③④⑤⑥
A. ①②③⑥ B. ③④⑤⑥ C. ③⑤⑥ D. ①③⑥
【答案】D
【解析】
【详解】HCN含1个碳氢单键和1个碳氮三键、两个π键,含2个氧氢单键、不含π键,含1个氮氮三键、两个π键,含2个氧氢单键和1个氧氧单键、不含π键,含6个碳氢单键和1个碳碳单键、不含π键,含2个碳氢单键和1个碳碳三键、两个π键,HCN、、均含两个π键,故选D。
二、填空题(共3题,共40分)
21. 甲烷是一种很重要的燃料,在化学领域应用广泛,也是良好的制氢材料。请回答下列问题。
(1)用CH4与CO2反应制取H2,其反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),在一密闭容器中加入起始浓度均为0.1 mol/L的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①压强p1___________(填“>”“=”或“<”)p2,理由是___________。
②当压强为p1时,B点v正___________(填“>”“=”或“<”)v逆。
③若温度和体积均不变,CH4的平衡转化率为50%,则平衡常数K=___________,在此平衡下,再将CH4和CO的浓度增加0.1 mol/L,平衡向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)在催化剂作用下甲烷和水蒸气制取氢气的反应为CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g) ΔH>0。将物质的量均为1 mol的CH4(g)和H2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(25℃,100 kPa)发生反应,正反应速率v正=k正·p(CH4)·p(H2O),其中p为分压。若该条件下k正=4.5×10-4kPa-1·s-1,当v正=0.5 kPa·s-1时,CH4的转化率为___________%。
【答案】(1) ①. < ②. CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小 ③. > ④. 0.04 ⑤. 逆反应
(2)20
【解析】
【分析】
【小问1详解】
①该反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小,由图可知p1<p2;
故答案为:<;CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小;
②由图可知,B点甲烷的转化率小于该条件下的平衡转化率,说明反应还在正向进行,v正>v逆;
故答案为:>;
③根据题意列出“三段式”,;在此平衡下,再将CH4和CO的浓度增加0.1mol/L,Qc=,则平衡逆向移动;
故答案为:>;0.04;逆反应;
【小问2详解】
根据题意列出“三段式”,,正反应速率v正=k正·p(CH4)·p(H2O),若该条件下k正=4.5×10-4kPa-1·s-1,当v正=0.5 kPa·s-1时,p(CH4)·p(H2O)=,x=0.2,CH4的转化率为;
故答案为:20。
22. 用0.1320mol/L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,实验数据如下表所示:
实验编号
待测NaOH溶液的体积/mL
HCl溶液的体积/mL
1
25.00
24.41
2
25.00
24.39
3
25.00
24.60
回答下列问题:
(1)如图中甲为_________滴定管,乙为_______ 滴定管(填“酸式”或“碱式”)
(2)实验中,不需要润洗的仪器是:________________________
(3)取待测液NaOH溶液25.00ml 于锥形瓶中,使用酚酞做指示剂。滴定终点的判断依据是________
(4)若滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,将使所测结果____________(填“偏高”“偏低”“不变”,下同);若读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所测结果___________。
(5) 未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度为_____________mol/L。
【答案】 ①. 酸式 ②. 碱式 ③. 锥形瓶 ④. 红色褪去且半分钟不恢复 ⑤. 偏高 ⑥. 偏低 ⑦. 0.1288
【解析】
【分析】根据仪器的结构来分析滴定管的名称;依据溶液的酸碱性来选择指示剂,根据溶液颜色变化且半分钟内不变色,可说明达到滴定终点;根据V(待测)×c(待测)=V(标准)×c(标准)进行相关计算;先根据数据的有效性,然后求出平均消耗V(HCl),然后计算即可。
【详解】(1)甲滴定管的下端是玻璃活塞,所以仪器为酸式滴定管,乙滴定管的下方是橡胶管,故为碱式滴定管,故答案为:酸式,碱式;
(2)酸式滴定管、碱式滴定管需要用待盛装的溶液润洗,否则会被稀释,锥形瓶不能润洗,否则会使锥形瓶内溶质物质的量增大,故答案为:锥形瓶;
(3)碱溶液中滴加无色的酚酞,碱能使酚酞变红,故利用酚酞做指示剂,滴定达到终点的现象是:酚酞的红色褪去且半分钟不再出现红色,故答案为:红色褪去且半分钟不恢复;
(4)取标准液的滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,标准液的物质的量偏小,导致标准液的体积偏大,故根据V(待测)×c(待测)=V(标准)×c(标准)分析,c(待测)偏高;标准液读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,导致标准液的体积偏小,根据V(待测)×c(待测)=V(标准)×c(标准)分析,c(待测)偏低;故答案为:偏高;偏低;
(5)依据数据可知,舍去差距较大的22.60mL,故V(标准)==24.40mL,c(待测)==0.1288mol/L,故答案为:0.1288mol/L。
23. Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________填标号。
A.B.
C.D.
(2)基态与离子中未成对的电子数之比为___________。
(3)与具有相同的电子构型,小于,原因是___________。
(4)与铁同周期元素中,4s轨道半充满的元素___________(用元素符号表示)。
(5)是离子化合物,其形成过程如下,已知第一电离能为气态基态原子失去一个电子成为气态基态阳离子所需的能量,则Li原子的第一电离能为___________键键能为___________。
【答案】 ①. D、C ②. 4:5 ③. Li+核电荷数较大、吸引电子能力较大 ④. K、Cr和Cu ⑤. 520 ⑥. 498
【解析】
【分析】
【详解】(1) 原子核外电子排布中,如果电子所占的轨道能级越高,该原子能量越高,根据图知,电子排布能量最低的是1s、2s能级,能量最高的是2s、2p能级,故答案为:D;C。
(2)基态与离子的外围电子构型分别3d6、3d5,未成对的电子数分别为4和5,故未成对的电子数之比为4:5。
(3)与具有相同的电子构型,离子核电荷数:,吸引电子能力: ,则小于的原因是Li+核电荷数较大、吸引电子能力较大。
(4)与铁同周期元素中,4s轨道半充满的元素的外围电子构型有3种:4s1、3d54s1、3d104s1,对应的元素为K、Cr和Cu。
(5)已知第一电离能为气态基态原子失去一个电子成为气态基态阳离子所需的能量,由图知,Li原子的第一电离能为, 键键能为1mol氧气分子变为气态氧原子所需能量,其键能=2×249kJ/mol=498kJ/mol。
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