精品解析：江苏省南京市临江高级中学2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题

临江高中2023-2024学年高二上学期期末试卷 化学学科 本卷可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 O-16 Na-23 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用（如图所示）。下列做法与上述理念相违背的是 A. 大力发展煤的气化及液化技术 B. 以为原料生产可降解塑料 C. 将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 D. 加快石油等可再生能源的开采和使用 【答案】D 【解析】 【详解】A．大力发展煤的气化及液化技术获得清洁燃料和多种化工原料，以实现煤的综合利用，故A不符合题意； B．以CO2为原料生产可降解塑料，可以实现碳资源的高效转化及循环利用，故B不符合题意； C．将秸秆进行加工转化为乙醇燃料，变废为宝，可以实现碳资源的高效转化及循环利用，故C不符合题意； D．石油属于不可再生能源，应合理、节制的开采和使用石油，则加快石油等不可再生能源的开采和使用，与“碳资源的高效转化及循环利用”的理念相违背，故D符合题意； 故选D。 2. 工业上利用制备无水。下列说法正确的是 A. SOCl2中S的化合价为+4 B. 中既含离子键又含共价键 C. 的电子式为 D. SO2为酸性氧化物，与水反应生成硫酸 【答案】A 【解析】 【详解】A．在中，O元素的化合价为-2，Cl元素的化合价为-1。设S元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得，解得x=+4，A正确； B．是离子化合物，由和通过离子键结合，不存在共价键，B错误； C．是共价化合物，其电子式为，不能写成离子形式，C错误； D．SO2为酸性氧化物，但它与水反应生成的是亚硫酸，而非硫酸，D错误； 故答案选A。 3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. NH4Cl溶液呈酸性，可用于除铁锈剂 B. SO2具有氧化性，可用作葡萄酒抗氧化剂 C. 小苏打可以和碱反应，可用作抗酸药 D. FeCl3具有氧化性，可用作净水剂 【答案】A 【解析】 【详解】A．NH4Cl溶液中铵根离子水解使溶液呈酸性，可以与铁锈反应，A正确； B．SO2具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂，B错误； C．小苏打中碳酸氢根水解使溶液呈碱性可与酸反应，可用作抗酸药，C错误； D．FeCl3中三价铁离子可以水解生成氢氧化铁胶体具有吸附能力，可用作净水剂，D错误。 故选A。 4. 前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Y是相邻周期的同主族元素，Y的单质可用于制作光感电池。基态X原子的2p轨道上有2个未成对电子，Z原子的电子总数是其3d能级电子数的5倍。下列说法正确的是 A. W与Z都能和X形成多种二元化合物 B. 简单氢化物稳定性：X>Y>W C. 基态X电子的轨道表示式为 D. Z属于元素周期表中ds区元素 【答案】A 【解析】 【分析】Y的单质可用于制作光感电池，Y是硅，W与Y是相邻周期的同主族元素，W为碳，基态X原子的2p轨道上有2个未成对电子，X是氧，Z原子的电子总数是其3d能级电子数的5倍，Z为锰，据此分析解答。 【详解】A．W为C，X为O，可形成、等多种二元化合物；Z为Mn，X为O，可形成、、、等多种二元氧化物，A正确； B．元素的非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，非金属性：，因此简单氢化物稳定性：，即，B错误； C．X为O，核外电子排布式为，轨道表示式应为：，C错误； D．Z为Mn，核外电子排布式为，属于d区元素（ⅦB族）；ds区元素为ⅠB、ⅡB族（如Cu、Zn），D错误； 故答案选A。 5. 实验室制取少量的装置如图所示。下列实验装置不能达到目的的是 A. 用装置甲制得 B. 用装置乙干燥 C. 用装置丙收集 D. 用装置丁吸收 【答案】C 【解析】 【详解】A．浓氨水和氧化钙反应放出氨气，用装置甲制得，故A正确； B．氨气是碱性气体，用碱石灰干燥氨气，故B正确； C．氨气的密度比空气小，用向下排空气法收集氨气，故C错误； D．氨气极易溶于水，用装置丁吸收可以防倒吸，故D正确； 选C。 6. 下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A. s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形 B. 的价层电子排布： C. 电子排布式违反了洪特规则 D. 违反了泡利原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来得到电子云轮廓图，s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形，故A正确； B．原子核外有24个电子，的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，价层电子排布：，故B正确； C．原子核外有23个电子，电子排布式，违反了构造原理，应为 ，故C错误； D．中轨道和轨道中容纳自旋相同的电子，违反了泡利原理，故D正确； 故答案为：C。 7. 给定条件下，下列所示的物质间转化能实现的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳酸的酸性弱于盐酸，二氧化碳不能与氯化钠溶液反应，则物质间转化不能实现，故A错误； B．铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，不能生成氢氧化铝，则物质间转化不能实现，故B错误； C．硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，则物质间转化不能实现，故C错误； D．稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，则物质间转化能实现，故D正确； 故选D。 8. 对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1，下列说法正确的是 A. 反应的ΔH < 0，ΔS >0 B. 反应的平衡常数可表示为K= C. 使用催化剂能改变反应路径，降低反应的活化能 D. 增大体系的压强能增大活化分子百分数，加快反应的速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．ΔH=-196.6kJ·mol-1< 0，反应物气体的计量系数和为3，生成物的气体计量系数为2，则该反应为熵减反应，反应的＜0，选项A错误； B．反应的平衡常数表达式为，选项B错误； C．催化剂能改变反应路径，降低反应的活化能，对于反应的焓变无影响，选项C正确； D．增大体系压强,可使单位体积内活化分子百分数增多,有效碰撞的机率增大，反应速率加快，选项D错误； 答案选C。 9. 已知基态R2+的核外电子排布式为[Ar]3d7，则有关R元素的说法错误的是 A. 质子数为27 B. 在周期表中位于IIB族 C. 在周期表中处于d区 D. 属于过渡金属元素 【答案】B 【解析】 【分析】基态R2+的核外电子排布式为[Ar]3d7，则原子R的核外电子排布式为[Ar]3d74s2，R为Co元素； 【详解】A．由分析可知，R为Co元素，是27号元素，则质子数为27，A正确； B．Co元素位于第四周期第VIII族，B错误； C．ⅢB～ⅦB族(镧系元素、锕系元素除外)、第Ⅷ族属于d区元素，则Co在周期表中处于d区，C正确； D．过渡金属元素是指元素周期表中d区与ds区元素，则Co属于过渡金属元素，D正确； 故选：B。 10. K2FeO4和Zn在碱性条件下组成原电池，放电原理如图所示。下列说法正确的是 A. 在放电时，化学能全部转化成电能 B. 在放电时，电子通过离子交换膜从右向左运动 C. 在放电时，石墨电极上的电极反应式为： D. 在放电时，电流从锌电极出发经用电器流向石墨电极 【答案】C 【解析】 【分析】石墨电极在电池中作正极，K2FeO4在正极反应，电极反应式为：；Zn电极在电池中作负极，电极反应式为：；据此作答。 【详解】A．原电池放电时，化学能大部分转化为电能，还有一部分转化为热能，不可能全部转化为电能，A错误； B．电子只在外电路的导线中移动，不能通过离子交换膜，离子交换膜只允许离子通过，且电子方向是从负极（左）经外电路流向正极（右），B错误； C．石墨电极为正极，​得电子生成，碱性条件下配平后电极反应式为：，C正确； D．放电时电流从正极（石墨电极）出发，经用电器流向负极（锌电极），D错误； 故选C。 11. 在催化剂及酸性介质条件下，H2和O2直接合成过氧化氢的反应机理如下图所示。下列说法正确的是 A. 反应H2(g)+O2(g)=H2O2(aq)的ΔS>0 B. 整个催化反应过程中涉及共价键的断裂与形成 C. O2在催化剂表面得到电子被氧化，发生氧化反应 D. 酸电离出的H+在反应过程中也起到催化作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应过程中气体的总物质的量减少，所以熵减小，则△S<0，A错误； B．反应的总方程式为H2(g)+O2(g)=H2O2(aq)，H2、O2、H2O2均存在共价键，反应中反应物的共价键断裂、生成物中形成共价键，所以整个催化反应过程中涉及共价键的断裂与形成，B正确； C．O2中O为0价，H2O2中O为-1价，O元素的化合价由0→-1，化合价降低，O2在催化剂表面得到电子被还原，发生还原反应，C错误； D．H+是中间产物，不是催化剂，而酸电离出的H+在反应过程中没有起到催化作用，D错误； 答案选B。 12. 实验室利用度弃旧电池的铜帽(主要成分为锌铜合金)回收Cu并制备ZnCl2的部分实验过程如图所示。下列说法正确的是 A. “溶解"时Cu发生反应的离子方程式为Cu+H2O2+2HCl=Cu2++2H2O+2Cl— B. 因为升高温度可以加快反应速率，所以“溶解”时适宜使用高温 C. 将ZnCl2溶液加热蒸干即可获得无水ZnCl2 D. “调节pH=2”后，溶液中大量存在的离子有Cu2+、Zn2+、H+、Na+、Cl— 【答案】D 【解析】 【分析】废弃旧电池的铜帽(主要成分为锌铜合金)回收Cu并制备ZnCl2的部分实验过程中，先加入双氧水、稀盐酸，Zn转化为ZnCl2，Cu转化为CuCl2，所得溶液中存在大量Zn2+、Cu2+、Cl-、H+，向溶液中加入适量NaOH溶液调节pH=2，此时溶液中含有大量Zn2+、Cu2+、Na+、Cl-、H+，再加入锌粉将Cu2+置换为Cu，过滤得到Cu，所得滤液中主要成分为NaCl、ZnCl2，经过一系列操作后得到无水ZnCl2。 【详解】A．HCl为易溶强酸，离子方程式中应拆分，因此“溶解”时Cu发生反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H+=Cu2＋＋2H2O，故A错误； B．升高温度能够加快化学反应速率，但双氧水受热易分解、盐酸受热易挥发，因此溶解过程中需在适宜的温度下进行反应，故B错误； C．ZnCl2为强酸弱碱盐，加热能够促进Zn2+水解，因此需要在HCl的气氛中进行加热蒸干方可得到无水ZnCl2，故C错误； D．由上述分析可知，“调节pH=2”后，溶液中大量存在的离子有Cu2＋、Zn2＋、H＋、Na+、Cl-，故D正确； 综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。 13. 在压强、和起始投料一定的条件下，通过催化剂催化发生反应： 反应Ⅰ. 反应Ⅱ. 实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性[的选择性]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线②表示的平衡转化率 B. 平衡时，其他条件不变，适当升高温度的选择性增大 C. 相同条件下，反应的焓变 D. 选择在低温低压条件，能同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性 【答案】B 【解析】 【详解】A．生成甲醇的反应是放热反应，生成乙炔的反应是吸热反应，且曲线②随着温度升高一直下降，故②表示平衡时的选择性，①表示的平衡转化率，A错误； B．生成甲醇的反应是放热反应，生成乙炔的反应是吸热反应，平衡时，其他条件不变，适当升高温度的选择性增大，B正确； C．反应Ⅱ-2Ⅰ可以得到反应，故其焓变，C错误； D．反应Ⅱ和反应Ⅰ都是气体体积减小的反应，选择在低温高压的条件，能同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，D错误； 故选B。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如： 反应1：CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ∆H1=-574kJ·mol-1 反应2：CH4(g)＋4NO(g) 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ∆H2=-1160kJ·mol-1 （1）1mol CH4还原NO2至N2，写出该过程的热化学方程式___________。 （2）用CH4催化还原NO，能提高N2的平衡产率的措施是___________(填字母)。 A. 升高温度 B. 增大压强 C. 降低温度 D. 降低压强 （3）一定温度下，在初始体积为2L恒容密闭容器中通入1mol CH4和4mol NO(假设只发生反应2)。 ①下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．c(CH4)和c(CO2)的浓度比保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．CH4的消耗速率等于CO2的消耗速率 D．容器内气体压强保持不变 ②后该反应达到平衡，测得容器中N2的物质的量为。则从反应开始至刚达到平衡用NO表示的反应速率v(NO)=___________。 （4）为了提高CH4和NO转化为N2的产率，种学家寻找了一种新型的催化剂。将CH4和NO按一定比例、一定流速通过装有上述新型催化剂的反应器中，反应相同时间，测得N2的产率与温度的关系如图1所示，OA段N2产率随温度升高而增大的原因是___________。 （5）对于反应2而言，不同温度下，CH4的浓度变化如图2所示，下列说法正确的是___________(填字母)。 A. T1大于T2 B. c点二氧化碳的浓度为0.2 mol·L-1 C. a点正反应速率大于b点的正反应速率 D. a点的反应速率一定比c点的反应速率小 【答案】（1）CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ∆H=-867 kJ·mol-1 （2）C （3） ①. AC ②. 0.04 mol·L-1·min-1 （4）随着温度升高，(催化剂的活性增强，)反应速率加快 （5）C 【解析】 【小问1详解】 CH4还原NO2至N2，反应为CH4(g)＋2NO2(g)⇌ N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ∆H，由盖斯定律得该反应由，则∆H=；答案为CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ∆H=-867 kJ·mol-1。 【小问2详解】 A．该反应为放热反应，升温平衡逆向，N2平衡产率降低，A项不符合题意； B．该反应为气体体积不变的反应，增压平衡不移动，N2平衡产率不变，B项不符合题意； C．该反应为放热反应，降温平衡正向，N2平衡产率增大，C项符合题意； D．该反应为气体体积不变的反应，降压平衡不移动，N2平衡产率不变，D项不符合题意； 故选C。 【小问3详解】 ①A．随着反应正向进行CH4减少而CO2增加，即两者的比值会减小，当反应平衡时这一比值不变可判断平衡，A项符合题意； B．气体质量守恒同时容器体积不变，所以反应中气体密度不发生改变，密度不变不能平衡，B项不符合题意； C．CH4的消耗速率为正向反应，而CO2的消耗速率为逆向反应，每消耗1molCH4同时消耗1mol CO2，即v正=v逆，反应达平衡，所以该特征能判断平衡，C项符合题意； D．反应为气体量不变的反应，压强随着反应进行无变化，该特征不能判断平衡，D项不符合题意； 故选AC； ②测得容器中N2的物质的量为0.8mol，则，计算v(NO)= ； 答案为AC；0.04。 【小问4详解】 未平衡时，随着温度升高，（催化剂的活性增强，）反应速率加快，即OA段反应未达平衡，温度升高速率加快；而AB段反应达平衡，随着温度升高，平衡逆向移动，N2产率降低；答案为随着温度升高，（催化剂的活性增强，）反应速率加快。 【小问5详解】 A．温度越高反应速率越快，即T2温度更高，A错误； B．C点CH4的浓度为0.2mol/L，则这段时间CH4的变化量为1.2mol/L，所以CO2的浓度为1.2mol/L，B错误； C．a点CH4的浓度大于b点，所以a点的正反应速率大于b点的正反应速率，C项正确； D．a、c两点浓度有差异同时温度有差异，无法判断两者速率大小，D项错误； 故选C。 15. 某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解池原理进行实验探究。 Ⅰ．用图1所示装置进行第一组实验。 （1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是 （填字母）。 A. 铝 B. 石墨 C. 银 D. 铂 （2）N极发生的电极反应为________。 （3）实验过程中，________（填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动。 Ⅱ．用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色，停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根()在溶液中呈紫红色。 （4）电解过程中，X极区溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （5）若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况下的气体体积），X极收集的气体为________（填化学式）；Y极收集的气体为________（填化学式）；则Y电极（铁电极）质量减少________g。 【答案】（1）A （2） （3）从右向左 （4）增大 （5） ①. H2 ②. O2 ③. 0.28 【解析】 【小问1详解】 图1左侧为原电池，Zn作负极、Cu作正极，Cu的作用是不参与反应、仅作导电的正极，因此替代材料需满足：活泼性弱于Zn、不与电解质溶液反应。铝活泼性强于Zn，会替代Zn作负极，改变原电池电极反应，不能替代；石墨、银、铂均不活泼，可作正极，不改变电极反应； 【小问2详解】 原电池中Zn为负极、Cu为正极，因此右侧电解池中M(Fe)为阳极、N(Fe)为阴极。N极的电解质为NaOH溶液，水电离出的得电子生成，电极反应式为； 【小问3详解】 原电池中，阴离子向负极移动。左侧原电池中Zn为负极、Cu为正极，因此从右向左移动； 【小问4详解】 X极接电源负极，为阴极，电极反应为：，生成，因此X极区浓度增大，pH增大； 【小问5详解】 X极（阴极）电极反应为，收集到的气体为； Y极（阳极）电极反应为主反应，副反应，收集到的气体为；标准状况下，，，转移电子；，，转移电子；因此Fe被氧化失去的电子的物质的量为；Fe的摩尔质量为，则电极质量减少：。 16. MnO2是重要的化工原料，由软锰矿（主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2）制备MnO2的一种工艺流程如图： 资料：①该工艺条件下MnO2与H2SO4不反应。 ②部分金属阳离子沉淀的pH（25℃）。 Fe3＋ Al3＋ Mn2＋ Fe2＋ 开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3 （1）“溶出”前，软锰矿需要进行研磨的目的_______。 （2）“溶出”时，Fe的氧化过程及得到Mn2＋的主要途径如图所示。 步骤Ⅱ是从软锰矿石中溶出Mn2＋的主要反应，反应的离子方程式是_______。 （3）“纯化”时，先向溶出液中加入MnO2，将Fe2＋氧化；再加入NH3·H2O调节溶液pH，使Fe3＋、Al3＋转化为氢氧化物沉淀而除去。适宜调节的pH范围是_______。该操作中将Fe2＋氧化为Fe3＋的目的是_______。该温度下，Fe(OH)3的Ksp的值为_______。（完全沉淀时，Fe3＋的浓度为1.0×10-5mol/L。） （4）向4.350g所得MnO2产品中依次加入足量6.700g Na2C2O4和足量稀H2SO4，加热至充分反应，再用0.0200mol·L－1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至终点，消耗KMnO4溶液的体积为20.00mL。（已知：MnO2的摩尔质量为87g/mol；Na2C2O4的摩尔质量为134g/mol） ①滴定终点的现象是：_______。 ②计算该产品中MnO2的纯度_______（杂质不参加反应，写出计算过程）。 已知过程中发生的反应为：5＋2＋16H＋→2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；MnO2＋＋4H＋→Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O 【答案】（1）增大反应物接触面积，加快反应速率，提高Mn2＋的浸出率 （2）MnO2＋4H＋＋2Fe2＋＝Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O （3） ①. 4.7～5.8 ②. 完全沉淀Fe3＋的pH值比完全沉淀Fe2＋的pH值小；避免除铁元素时Mn2＋沉淀 ③. 1.0×10-38.6 （4） ①. 溶液颜色由无色变为浅红色，且半分钟内不变色 ②. 98% 【解析】 【分析】该工艺以含、、的软锰矿为原料制备，首先将软锰矿研磨以增大接触面积，提高浸出速率，随后加入较浓和过量铁屑，先与酸反应生成，再将还原为，同时溶解为，不溶于水，被过滤除去，得到含、、的溶液；纯化阶段先加将氧化为，再加调节pH，使、完全沉淀而不沉淀，过滤得到纯化液，最后电解溶液得到产品，后续通过氧化还原滴定测定产品纯度； 【小问1详解】 研磨可以增大软锰矿与酸、铁屑的接触面积，加快溶出反应的速率，同时提高的浸出率，使反应更充分； 【小问2详解】 步骤Ⅱ是还原生成和的反应，在酸性条件下，离子方程式为：； 【小问3详解】 根据表格数据，完全沉淀的pH为2.8，完全沉淀的pH为4.7，开始沉淀的pH为5.8，因此需调节pH在之间，确保、完全沉淀，同时不沉淀；由表格可知，完全沉淀的pH（8.3）大于开始沉淀的pH（5.8），若直接沉淀，会同时沉淀，无法分离；将氧化为后，完全沉淀的pH（2.8）低于开始沉淀的pH，可在不损失的前提下除去铁元素；完全沉淀时，完全沉淀的pH为2.8，因此，。根据，代入得； 【小问4详解】 ①为紫红色，为无色，滴定终点时，完全反应，因此滴定终点的现象为：滴入最后半滴标准液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色； ②的总物质的量，根据反应：，则与反应的的物质的量，因此与反应的的物质的量。根据反应：，，则的质量，因此产品中的纯度：。 17. A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C为同周期元素，C、D为同主族元素。A元素原子的结构示意图为，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，C元素原子的M层p能级上有3个电子，E元素原子的价层电子排布为3d64s2。回答下列问题： （1）A为_______(填元素符号，下同)，其基态原子的电子排布式为________。 （2）B基态原子的简化电子排布式为________。 （3）C基态原子的价层电子排布为________。 （4）D为________。 （5）E原子结构示意图为________。 【答案】（1） ①. Si ②. 1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2) （2）[Ne]3s1 （3）3s23p3 （4）N （5） 【解析】 【小问1详解】 根据电子层最大容量：K层最多2个，x=2，由A元素原子的结构示意图可知，质子数=核外电子数= 7×2=14，故A元素为 Si（硅）；基态电子排布式：1s22s22p63s23p2或简化为[Ne] 3s23p2。 【小问2详解】 A、B、C同周期，故为第三周期。B是该周期除稀有气体外原子半径最大的元素，故为Na（钠），简化电子排布式：[Ne]3s1。 【小问3详解】 M层p能级有3个电子，价电子构型3s23p3，故为P（磷）。价层电子排布：3s23p3。 【小问4详解】 C与D同主族，且均为短周期元素，P在第ⅤA族，则D为 N（氮）。 【小问5详解】 过渡元素，价层电子排布为3d64s2，总电子数= 2+8+14+2=26，故为Fe（铁）。原子结构示意图：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临江高中2023-2024学年高二上学期期末试卷 化学学科 本卷可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 O-16 Na-23 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用（如图所示）。下列做法与上述理念相违背的是 A. 大力发展煤的气化及液化技术 B. 以为原料生产可降解塑料 C. 将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 D. 加快石油等可再生能源的开采和使用 2. 工业上利用制备无水。下列说法正确的是 A. SOCl2中S的化合价为+4 B. 中既含离子键又含共价键 C. 的电子式为 D. SO2为酸性氧化物，与水反应生成硫酸 3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. NH4Cl溶液呈酸性，可用于除铁锈剂 B. SO2具有氧化性，可用作葡萄酒抗氧化剂 C. 小苏打可以和碱反应，可用作抗酸药 D. FeCl3具有氧化性，可用作净水剂 4. 前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Y是相邻周期的同主族元素，Y的单质可用于制作光感电池。基态X原子的2p轨道上有2个未成对电子，Z原子的电子总数是其3d能级电子数的5倍。下列说法正确的是 A. W与Z都能和X形成多种二元化合物 B. 简单氢化物稳定性：X>Y>W C. 基态X电子的轨道表示式为 D. Z属于元素周期表中ds区元素 5. 实验室制取少量的装置如图所示。下列实验装置不能达到目的的是 A. 用装置甲制得 B. 用装置乙干燥 C. 用装置丙收集 D. 用装置丁吸收 6. 下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A. s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形 B. 的价层电子排布： C. 电子排布式违反了洪特规则 D. 违反了泡利原理 7. 给定条件下，下列所示的物质间转化能实现的是 A. B. C. D. 8. 对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1，下列说法正确的是 A. 反应的ΔH < 0，ΔS >0 B. 反应的平衡常数可表示为K= C. 使用催化剂能改变反应路径，降低反应的活化能 D. 增大体系的压强能增大活化分子百分数，加快反应的速率 9. 已知基态R2+的核外电子排布式为[Ar]3d7，则有关R元素的说法错误的是 A. 质子数为27 B. 在周期表中位于IIB族 C. 在周期表中处于d区 D. 属于过渡金属元素 10. K2FeO4和Zn在碱性条件下组成原电池，放电原理如图所示。下列说法正确的是 A. 在放电时，化学能全部转化成电能 B. 在放电时，电子通过离子交换膜从右向左运动 C. 在放电时，石墨电极上的电极反应式为： D. 在放电时，电流从锌电极出发经用电器流向石墨电极 11. 在催化剂及酸性介质条件下，H2和O2直接合成过氧化氢的反应机理如下图所示。下列说法正确的是 A. 反应H2(g)+O2(g)=H2O2(aq)的ΔS>0 B. 整个催化反应过程中涉及共价键的断裂与形成 C. O2在催化剂表面得到电子被氧化，发生氧化反应 D. 酸电离出的H+在反应过程中也起到催化作用 12. 实验室利用度弃旧电池的铜帽(主要成分为锌铜合金)回收Cu并制备ZnCl2的部分实验过程如图所示。下列说法正确的是 A. “溶解"时Cu发生反应的离子方程式为Cu+H2O2+2HCl=Cu2++2H2O+2Cl— B. 因为升高温度可以加快反应速率，所以“溶解”时适宜使用高温 C. 将ZnCl2溶液加热蒸干即可获得无水ZnCl2 D. “调节pH=2”后，溶液中大量存在的离子有Cu2+、Zn2+、H+、Na+、Cl— 13. 在压强、和起始投料一定的条件下，通过催化剂催化发生反应： 反应Ⅰ. 反应Ⅱ. 实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性[的选择性]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线②表示的平衡转化率 B. 平衡时，其他条件不变，适当升高温度的选择性增大 C. 相同条件下，反应的焓变 D. 选择在低温低压条件，能同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如： 反应1：CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ∆H1=-574kJ·mol-1 反应2：CH4(g)＋4NO(g) 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ∆H2=-1160kJ·mol-1 （1）1mol CH4还原NO2至N2，写出该过程的热化学方程式___________。 （2）用CH4催化还原NO，能提高N2的平衡产率的措施是___________(填字母)。 A. 升高温度 B. 增大压强 C. 降低温度 D. 降低压强 （3）一定温度下，在初始体积为2L恒容密闭容器中通入1mol CH4和4mol NO(假设只发生反应2)。 ①下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．c(CH4)和c(CO2)的浓度比保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．CH4的消耗速率等于CO2的消耗速率 D．容器内气体压强保持不变 ②后该反应达到平衡，测得容器中N2的物质的量为。则从反应开始至刚达到平衡用NO表示的反应速率v(NO)=___________。 （4）为了提高CH4和NO转化为N2的产率，种学家寻找了一种新型的催化剂。将CH4和NO按一定比例、一定流速通过装有上述新型催化剂的反应器中，反应相同时间，测得N2的产率与温度的关系如图1所示，OA段N2产率随温度升高而增大的原因是___________。 （5）对于反应2而言，不同温度下，CH4的浓度变化如图2所示，下列说法正确的是___________(填字母)。 A. T1大于T2 B. c点二氧化碳的浓度为0.2 mol·L-1 C. a点正反应速率大于b点的正反应速率 D. a点的反应速率一定比c点的反应速率小 15. 某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解池原理进行实验探究。 Ⅰ．用图1所示装置进行第一组实验。 （1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是 （填字母）。 A. 铝 B. 石墨 C. 银 D. 铂 （2）N极发生的电极反应为________。 （3）实验过程中，________（填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动。 Ⅱ．用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色，停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根()在溶液中呈紫红色。 （4）电解过程中，X极区溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （5）若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况下的气体体积），X极收集的气体为________（填化学式）；Y极收集的气体为________（填化学式）；则Y电极（铁电极）质量减少________g。 16. MnO2是重要的化工原料，由软锰矿（主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2）制备MnO2的一种工艺流程如图： 资料：①该工艺条件下MnO2与H2SO4不反应。 ②部分金属阳离子沉淀的pH（25℃）。 Fe3＋ Al3＋ Mn2＋ Fe2＋ 开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3 （1）“溶出”前，软锰矿需要进行研磨的目的_______。 （2）“溶出”时，Fe的氧化过程及得到Mn2＋的主要途径如图所示。 步骤Ⅱ是从软锰矿石中溶出Mn2＋的主要反应，反应的离子方程式是_______。 （3）“纯化”时，先向溶出液中加入MnO2，将Fe2＋氧化；再加入NH3·H2O调节溶液pH，使Fe3＋、Al3＋转化为氢氧化物沉淀而除去。适宜调节的pH范围是_______。该操作中将Fe2＋氧化为Fe3＋的目的是_______。该温度下，Fe(OH)3的Ksp的值为_______。（完全沉淀时，Fe3＋的浓度为1.0×10-5mol/L。） （4）向4.350g所得MnO2产品中依次加入足量6.700g Na2C2O4和足量稀H2SO4，加热至充分反应，再用0.0200mol·L－1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至终点，消耗KMnO4溶液的体积为20.00mL。（已知：MnO2的摩尔质量为87g/mol；Na2C2O4的摩尔质量为134g/mol） ①滴定终点的现象是：_______。 ②计算该产品中MnO2的纯度_______（杂质不参加反应，写出计算过程）。 已知过程中发生的反应为：5＋2＋16H＋→2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；MnO2＋＋4H＋→Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O 17. A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C为同周期元素，C、D为同主族元素。A元素原子的结构示意图为，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，C元素原子的M层p能级上有3个电子，E元素原子的价层电子排布为3d64s2。回答下列问题： （1）A为_______(填元素符号，下同)，其基态原子的电子排布式为________。 （2）B基态原子的简化电子排布式为________。 （3）C基态原子的价层电子排布为________。 （4）D为________。 （5）E原子结构示意图为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $