精品解析:安徽滁州市天长市炳辉中学2025-2026学年高二下学期期中检测 化学试题
2026-05-07
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内容正文:
天长市炳辉中学2026高二下学期期中检测
化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Cl-35.5
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。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. 安徽是重点产茶区,拥有黄山毛峰、六安瓜片、祁门红茶、太平猴魁四大历史名茶,茶叶中含有多种对人体有益的微量元素,如铜、锌、钴、硒、铁、锰等,其中在元素周期表中位于p区的是
A. Se B. Fe C. Cu D. Mn
2. 下列说法错误的是
A. 等离子体是一种特殊的气体,由电子、阳离子和电中性粒子组成
B. 钢化玻璃粉末的X射线衍射图谱中可观察到明锐的衍射峰
C. 晶体硅的键角比石墨烯、乙炔的键角都小
D. 原子光谱是不连续的谱线,原子能级是量子化的
3. 下列有关的说法正确的是
A. 键的极性:C—HC—F
B. 分子中键是键
C. 的酸性大于
D. 易溶于水的原因是存在非极性的碳氟键,与水分子间存在范德华力
4. 铝是常见的金属元素,应用广泛,如应用于海上救生衣设计的海水电池(示意图如图所示),下列有关铝的说法正确的是
A. 工业冶炼铝时在阳极得到铝单质
B. 电解饱和食盐水时,可采用铝片作阴极
C. 铝片上镀铜时,应将铝片作阳极
D. 上述海水电池中的向石墨极定向移动
5. 已知和在作用下发生的反应分步进行,反应历程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 第①步反应只有非极性键的断裂和形成
B. 第②步反应是快反应,决定总反应速率
C. 达到平衡后,升高温度,的转化率会减小
D. 能改变反应历程和反应的
阅读下列材料,完成下面2个小题。
氢硫酸是二元弱酸,具有强还原性。与反应可用于工业制高纯度硫黄;与反应可制备难闻的(乙硫醇),用于警示家用煤气泄漏;和反应制备的(羰基硫)可用于粮食熏蒸;煤气中的羰基硫会引起催化剂中毒,羰基硫的水解[COS(g)是常用的脱羰基硫方法。
6. 下列说法正确的是
A. 的电离方程式:
B. 和中原子的杂化方式分别为
C. 的沸点比的沸点高
D. 和中都含有共价键,故都形成共价晶体
7. 下列关于羰基硫的说法正确的是
A. 当制备反应达到平衡时,恒压条件下通入氮气,化学平衡向右移动
B. 羰基硫的制备反应中需使用合适的催化剂以提高的平衡转化率
C. 羰基硫水解反应的平衡常数
D. 羰基硫是含有极性键的非极性分子
8. 可用臭氧去除甲醛,其原理为。下列说法正确的是
A. 和都是非极性分子 B. HCHO的空间结构为平面三角形
C. 分子中含有1个键 D. 分子的VSEPR模型为形
9. 物质结构决定性质。下列物质的性质差异与晶体类型有关的是
A. 金刚石的硬度大于碳化硅的硬度
B. 的熔点高于的熔点
C. 正戊烷的沸点高于新戊烷的沸点
D. 通常状况下,分子比分子稳定性高
10. 某补充剂的结构如图所示,适量服用该补充剂可预防贫血。R是血红蛋白中含有的金属元素,为原子序数依次增大的短周期元素,同周期且的质子数是和Z质子数之和的一半。下列说法正确的是
A. 基态的价电子排布式为 B. 元素电负性:
C. 该物质中和均只采取杂化 D. 基态原子的第一电离能:
11. 下列对物质性质的解释正确的是
选项
物质性质
解释
A
对羟基苯甲醛的沸点大于邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛分子间的范德华力更大
B
在水中的溶解性:
的相对分子质量较大
C
熔点:
Fe比Na的金属性弱
D
石墨具有导电性
石墨中碳原子的p轨道相互平行且重叠,电子可在其中运动
A. A B. B C. C D. D
12. 钛元素为22号元素,CaTiO3是一种具有优异介电特性、温度特性、机械特性以及光学特性的基础无机介电材料,其立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 钛酸钙的熔点小于钛酸钡的熔点
B. 元素的电负性:
C. 基态Ti原子核外电子的运动状态有11种
D. 每个周围与它最近且等距离的数目有12个
13. 向体积均为的甲、乙恒容密闭容器中均充入和,分别在绝热、恒温条件下发生反应:,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 向甲容器中a点通入同温度的氖气,平衡向右移动
C. 乙容器中,内平均反应速率
D. 上述反应在高温下可自发进行
14. 25°C时,·的二元弱酸溶液中,(—代表、或)随的变化、以及溶液和浓度保持的溶液的混合溶液中随的变化如图所示。MR为难溶物,不考虑的水解。下列说法正确的是
A. 25°C时,MR的溶度积常数
B. 由点可知二元弱酸的约为
C. 当时,
D. 溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 过渡元素性质丰富,应用广泛,不仅是重要的结构材料,也是多种功能材料的主要成分。请回答下列问题:
(1)醋酸亚铜氨溶液(含、等)可用于净化合成氨原料气中少量的,反应为。
①Cu元素在周期表中的位置是___________。基态氮原子能量最高的电子运动所形成的电子云形状是___________。
②的键角比大的原因是___________。
CO沸点高于的原因是___________。
③易被空气氧化为,与相比,___________(填“前者”或“后者”)更稳定,二者所含的σ键数目之比为___________。
(2)KMnO4水溶液易氧化,但是氧化液态甲苯的效果较差,加入冠醚后会形成超分子,能快速反应,和迁移过程如图所示:
基态原子的价层电子轨道表示式为___________。若该冠醚有部分氢原子被氟原子取代,其与形成的超分子稳定性___________(填“变高”“变低”或“不变”),将换成效果会___________(填“变好”“变差”或“无影响”)。
16. 乙二酸()俗称草酸,为无色晶体,广泛分布于植物、动物和真菌体中。常温下的。
(1)若常温下溶液的,则其中由水电离出的为___________(用含的代数式表示),稍微升高温度,溶液的会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若向的溶液中加等体积等浓度的溶液后,该溶液呈___________(“酸”“碱”或“中”)性。若加入一定体积的溶液时,恰好生成,所得溶液的,则___________(用含的代数式表示)。若已知常温下,向的溶液中加入等体积的溶液,所得溶液中___________(假设溶液体积具有加和性)。
(3)未知浓度的草酸溶液可采用酸性标准溶液测定,滴定至终点的标志为___________。读取酸性标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,测定结果会___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)我国科学家设计了一种草酸和偶联生产甘氨酸()的电池,其阴极区的反应原理示意图如图所示。
当生成时,理论上外电路中转移电子的数目为___________(设表示阿伏加德罗常数的值)。
17. 磷作为一种重要的化工原料,在工业领域有着广泛的应用。
(1)已知磷元素可以形成磷酸、亚磷酸、次磷酸等含氧酸,其中次磷酸为一元酸。基态磷原子核外有___________种能量不同的电子,次磷酸的结构简式为___________。
(2)为大幅度提高锂离子电池的充电速率,科学家最近研发了黑磷—石墨复合负极材料,石墨区为平面层状结构,黑磷区也为类似的层状结构,但不是平面形结构,其单层结构俯视图如图所示。石墨区中碳原子的杂化方式为___________。嵌锂黑磷作为锂离子电池负极材料,放电时发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)某元素A与磷化合的产物是一种广谱性熏蒸杀虫剂,其立方晶胞结构如图所示,若晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为。A和P形成的化合物的化学式为___________,A元素的相对原子质量为___________(用含、、的计算式表示)。
18. 已知在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要反应的热化学方程式如下:
①
②
回答下列问题:
(1)若的结构式为,估算它的键能还需要___________(填数字)种化学键的键能数据。反应③的焓变___________,该反应的___________0(填“>”或“<”),反应③的平衡常数___________(用含、的代数式表示)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入、只进行反应①,下列事实能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
a.
b.体系的密度保持不变
c.与的转化率相等
d.每断裂1个,就会断裂2个
若改为绝热恒容密闭容器,与恒温恒容相比,的平衡产率会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)向恒压密闭容器中充入、只进行反应②,提高该反应活化分子百分数的方法有___________(填一种)。
(4)向压强为的恒压密闭容器中充入、,发生上述反应①、②,平衡时,、、的物质的量随温度的变化如图所示,图中点对应的的值为___________,a点对应温度下反应①的压强平衡常数___________(列出计算式即可;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。
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天长市炳辉中学2026高二下学期期中检测
化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Cl-35.5
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。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. 安徽是重点产茶区,拥有黄山毛峰、六安瓜片、祁门红茶、太平猴魁四大历史名茶,茶叶中含有多种对人体有益的微量元素,如铜、锌、钴、硒、铁、锰等,其中在元素周期表中位于p区的是
A. Se B. Fe C. Cu D. Mn
【答案】A
【解析】
【详解】A.为第四周期第ⅥA族元素,价电子排布为,属于区元素,A正确;
B.为第四周期第Ⅷ族元素,价电子排布为,属于区元素,B错误;
C.为第四周期第ⅠB族元素,价电子排布为,属于区元素,C错误;
D.为第四周期第ⅦB族元素,价电子排布为,属于区元素,D错误;
故选A。
2. 下列说法错误的是
A. 等离子体是一种特殊的气体,由电子、阳离子和电中性粒子组成
B. 钢化玻璃粉末的X射线衍射图谱中可观察到明锐的衍射峰
C. 晶体硅的键角比石墨烯、乙炔的键角都小
D. 原子光谱是不连续的谱线,原子能级是量子化的
【答案】B
【解析】
【详解】A.等离子体是不同于固、液、气的第四种物质聚集态,由电子、阳离子和电中性粒子组成,整体呈电中性,A正确;
B.钢化玻璃属于玻璃,本质是非晶体(无定形物质),只有晶体的X射线衍射图谱才会出现明锐的衍射峰,非晶体没有,B错误;
C.晶体硅中为杂化,键角为;石墨烯中为杂化,键角为;乙炔中为杂化,键角为,因此晶体硅键角最小,C正确;
D.原子的能量是量子化的,电子跃迁时只能吸收或发射特定频率的光子,因此原子光谱是不连续的线状谱,D正确;
故选B。
3. 下列有关的说法正确的是
A. 键的极性:C—HC—F
B. 分子中键是键
C. 的酸性大于
D. 易溶于水的原因是存在非极性的碳氟键,与水分子间存在范德华力
【答案】C
【解析】
【详解】A.键的极性由成键原子电负性差决定,电负性,键的电负性差大于键,故键的极性:,A错误;
B.与相连的原子为杂化,键是σ键,不属于σ键,B错误;
C.是强吸电子基团,使羧基中键极性增强,更易电离出,故的酸性大于,C正确;
D.易溶于水的主要原因是分子中的羧基可与水分子形成氢键,D错误;
故选C。
4. 铝是常见的金属元素,应用广泛,如应用于海上救生衣设计的海水电池(示意图如图所示),下列有关铝的说法正确的是
A. 工业冶炼铝时在阳极得到铝单质
B. 电解饱和食盐水时,可采用铝片作阴极
C. 铝片上镀铜时,应将铝片作阳极
D. 上述海水电池中的向石墨极定向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业冶炼铝时,电解熔融,铝离子在阴极得电子生成铝单质,A错误;
B.电解饱和食盐水时,阴极反应为,生成的会与作阴极的铝片反应,且铝片会与电解质中的水发生反应,故不宜采用铝片作阴极,B错误;
C.铝片上镀铜时,铝片应作镀件(阴极),铜作阳极,C错误;
D.海水电池中,铝片为负极,石墨为正极,阳离子向正极移动,因此向石墨极定向移动,D正确;
故选D。
5. 已知和在作用下发生的反应分步进行,反应历程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 第①步反应只有非极性键的断裂和形成
B. 第②步反应是快反应,决定总反应速率
C. 达到平衡后,升高温度,的转化率会减小
D. 能改变反应历程和反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.第①步反应为,反应中断裂了中的极性键,还生成了极性键,A错误;
B.总反应速率由活化能更大的慢反应决定。由能量图可知,第①步反应的活化能更大,反应速率更慢,总反应速率由第①步决定,B错误;
C.总反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,反应物的转化率减小,C正确;
D.由图示可知,是该反应的催化剂,催化剂可改变反应历程,但焓变只与始态、终态有关,催化剂不改变反应的,D错误;
故选C。
阅读下列材料,完成下面2个小题。
氢硫酸是二元弱酸,具有强还原性。与反应可用于工业制高纯度硫黄;与反应可制备难闻的(乙硫醇),用于警示家用煤气泄漏;和反应制备的(羰基硫)可用于粮食熏蒸;煤气中的羰基硫会引起催化剂中毒,羰基硫的水解[COS(g)是常用的脱羰基硫方法。
6. 下列说法正确的是
A. 的电离方程式:
B. 和中原子的杂化方式分别为
C. 的沸点比的沸点高
D. 和中都含有共价键,故都形成共价晶体
7. 下列关于羰基硫的说法正确的是
A. 当制备反应达到平衡时,恒压条件下通入氮气,化学平衡向右移动
B. 羰基硫的制备反应中需使用合适的催化剂以提高的平衡转化率
C. 羰基硫水解反应的平衡常数
D. 羰基硫是含有极性键的非极性分子
【答案】6. B 7. C
【解析】
【6题详解】
A.是二元弱酸,需分步电离,第一步电离为,不能一步电离出,A错误;
B.中S的价层电子对数为,杂化方式为;中S的价层电子对数为,杂化方式为,B正确;
C.分子间存在氢键,分子间无氢键,故沸点更高,C错误;
D.、均由分子构成,属于分子晶体,不是共价晶体,D错误;
故选B。
【7题详解】
A.羰基硫制备反应前后气体分子总数相等,恒压通入氮气时容器体积增大、等效于减压,平衡不移动,A错误;
B.催化剂只能改变化学反应速率,不改变平衡状态,无法提高的平衡转化率,B错误;
C.羰基硫水解反应为,平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,即,C正确;
D.COS结构为O=C=S,O和S电负性不同,正负电荷中心不重合,属于极性分子,D错误;
故选C。
8. 可用臭氧去除甲醛,其原理为。下列说法正确的是
A. 和都是非极性分子 B. HCHO的空间结构为平面三角形
C. 分子中含有1个键 D. 分子的VSEPR模型为形
【答案】B
【解析】
【详解】A.为V形分子,结构不对称,是极性分子;为直线形的非极性分子,A错误;
B.分子中心原子的价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,B正确;
C.分子的结构式为,含2个σ键,C错误;
D.分子中心原子的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,分子的空间结构为V形,D错误;
故选B。
9. 物质结构决定性质。下列物质的性质差异与晶体类型有关的是
A. 金刚石的硬度大于碳化硅的硬度
B. 的熔点高于的熔点
C. 正戊烷的沸点高于新戊烷的沸点
D. 通常状况下,分子比分子稳定性高
【答案】B
【解析】
【详解】A.金刚石和碳化硅均为共价晶体,二者硬度差异是因为C-C键键长小于C-Si键,键能更大,与晶体类型无关,A错误;
B.为离子晶体,为分子晶体,熔点差异由晶体类型不同导致,B正确;
C.正戊烷和新戊烷均为分子晶体,二者沸点差异是因为支链越多分子间范德华力越弱,与晶体类型无关,C错误;
D.与均为分子晶体,稳定性差异源于键与键的键能不同,与晶体类型无关,D错误;
故选B。
10. 某补充剂的结构如图所示,适量服用该补充剂可预防贫血。R是血红蛋白中含有的金属元素,为原子序数依次增大的短周期元素,同周期且的质子数是和Z质子数之和的一半。下列说法正确的是
A. 基态的价电子排布式为 B. 元素电负性:
C. 该物质中和均只采取杂化 D. 基态原子的第一电离能:
【答案】A
【解析】
【分析】R是血红蛋白中含有的金属元素,故R为Fe;W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X、Y、Z同周期且质子数满足2Y=X+Z,结合结构中W仅形成单键可知W为H,Y形成3个单键为N,X为C、Z为O,满足2×7=6+8的质子数关系。
【详解】A.基态Fe原子价电子排布为3d64s2,失去最外层2个4s电子得到Fe2+,故Fe2+价电子排布式为3d6,A正确;
B.同周期主族元素电负性从左到右递增,电负性顺序为O>N>C,即Z>Y>X,B错误;
C.该物质中羧酸根中的C原子价层电子对数为3,采取sp2杂化,并非所有C都采取sp3杂化,C错误;
D.同周期第一电离能整体呈递增趋势,但N原子2p轨道半充满更稳定,第一电离能大于相邻的O,故顺序为N>O>C,即Y>Z>X,D错误;
故答案选A。
11. 下列对物质性质的解释正确的是
选项
物质性质
解释
A
对羟基苯甲醛的沸点大于邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛分子间的范德华力更大
B
在水中的溶解性:
的相对分子质量较大
C
熔点:
Fe比Na的金属性弱
D
石墨具有导电性
石墨中碳原子的p轨道相互平行且重叠,电子可在其中运动
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.对羟基苯甲醛沸点更高是因为其可形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,氢键对沸点的影响远大于范德华力,解释错误,A错误;
B.HCl在水中溶解性大于是因为HCl为极性分子,可与水互溶且能完全电离,为非极性分子,与水反应程度小,溶解性差异和相对分子质量无关,解释错误,B错误;
C.Fe熔点高于Na是因为Fe的价电子数更多、原子半径更小,金属键强度大于Na,与金属性强弱无直接关联,解释错误,C错误;
D.石墨中碳原子采取杂化,未参与杂化的p轨道相互平行重叠形成离域大π键,电子可在其中自由移动,因此石墨具有导电性,解释正确,D正确;
故选D。
12. 钛元素为22号元素,CaTiO3是一种具有优异介电特性、温度特性、机械特性以及光学特性的基础无机介电材料,其立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 钛酸钙的熔点小于钛酸钡的熔点
B. 元素的电负性:
C. 基态Ti原子核外电子的运动状态有11种
D. 每个周围与它最近且等距离的数目有12个
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaTiO3和BaTiO3均为离子晶体,Ca2+半径小于Ba2+,CaTiO3晶格能更大,熔点更高,故钛酸钙熔点大于钛酸钡,A错误;
B.非金属电负性大于活泼金属,是非金属,是活泼金属,电负性O>Ca,B错误;
C.基态Ti为22号元素,核外有22个电子,每个电子的运动状态均不相同,共有22种运动状态,C错误;
D.Ca2+位于晶胞顶点,与其最近且等距离的O2-位于晶胞面心,数目为12个,D正确;
故答案选D。
13. 向体积均为的甲、乙恒容密闭容器中均充入和,分别在绝热、恒温条件下发生反应:,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 向甲容器中a点通入同温度的氖气,平衡向右移动
C. 乙容器中,内平均反应速率
D. 上述反应在高温下可自发进行
【答案】C
【解析】
【分析】恒容条件下绝热与恒温容器中反应,甲为绝热容器,反应过程中温度变化影响压强,乙为恒温容器,据此分析。
【详解】A.甲为绝热容器,反应开始后压强先增大后减小,说明反应放热,体系温度升高,压强增大,因此,A错误;
B.向甲容器中a点通入同温度的氖气,容器体积不变,各反应物、生成物浓度不变,平衡不移动,B错误;
C.乙容器中,初始压强为,4min时压强为,恒温恒容下压强之比等于物质的量之比,初始总物质的量为5mol,4min时总物质的量为,设反应的物质的量为,则,解得,平均反应速率,C正确;
D.该反应,气体分子数减少,,根据,低温下,反应自发,高温下,反应不自发,D错误;
故选C。
14. 25°C时,·的二元弱酸溶液中,(—代表、或)随的变化、以及溶液和浓度保持的溶液的混合溶液中随的变化如图所示。MR为难溶物,不考虑的水解。下列说法正确的是
A. 25°C时,MR的溶度积常数
B. 由点可知二元弱酸的约为
C. 当时,
D. 溶液中:
【答案】A
【解析】
【分析】判断曲线对应的粒子,:pH越小,浓度越大,越小;pH增大,浓度减小,增大,对应曲线③。:浓度先增大后减小,先减小后增大,对应曲线①。:pH越大,浓度越大,越小,对应曲线④。:混合溶液中,pH越大,浓度越大,与生成难溶物,浓度减小,增大,对应曲线②。
【详解】A.沉淀溶解平衡为,溶度积表达式为。结合图像与电离平衡推导:由曲线①与曲线③的交点(7.06,1.30),此时,,同理由①与④的交点(12.92,1.3),此时,,由①与②的交点求,由,此时,则,,,A正确。
B.由A项求解过程已知,B错误;
C.当时利用变形, ,C错误;
D.溶液中,的电离程度与水解程度的大小决定了与的大小,由A中解析过程有,,,,所以,D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 过渡元素性质丰富,应用广泛,不仅是重要的结构材料,也是多种功能材料的主要成分。请回答下列问题:
(1)醋酸亚铜氨溶液(含、等)可用于净化合成氨原料气中少量的,反应为。
①Cu元素在周期表中的位置是___________。基态氮原子能量最高的电子运动所形成的电子云形状是___________。
②的键角比大的原因是___________。
CO沸点高于的原因是___________。
③易被空气氧化为,与相比,___________(填“前者”或“后者”)更稳定,二者所含的σ键数目之比为___________。
(2)KMnO4水溶液易氧化,但是氧化液态甲苯的效果较差,加入冠醚后会形成超分子,能快速反应,和迁移过程如图所示:
基态原子的价层电子轨道表示式为___________。若该冠醚有部分氢原子被氟原子取代,其与形成的超分子稳定性___________(填“变高”“变低”或“不变”),将换成效果会___________(填“变好”“变差”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 第四周期第ⅠB族 ②. 哑铃形 ③. 和的中心原子价层电子对数均为4,但中N原子有1对孤电子对,中O原子有2对孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的斥力越大,键角被压缩得越小,因此的键角比大 ④. 为极性分子,为非极性分子,相对分子质量相同时,极性分子的范德华力更强,沸点更高 ⑤. 前者 ⑥.
(2) ①. ②. 变低 ③. 变差
【解析】
【小问1详解】
①Cu元素的原子序数为29,核外电子排布为,在周期表中位于第四周期第ⅠB族;基态N原子的核外电子排布为,能量最高的电子为2p电子,其电子云形状为哑铃形;
②和的中心原子价层电子对数均为4,但中N原子有1对孤电子对,中O原子有2对孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的斥力越大,键角被压缩得越小,因此的键角比大;与的相对分子质量相同,但为极性分子,为非极性分子,极性分子间的范德华力更强,因此的沸点高于;
③的电负性小于,作为配体时,给电子能力强于,形成的配位键更稳定,因此比更稳定;中每个含3个N-H σ键,还有4个配位σ键,总σ键数为;中每个含2个O-H σ键,还有4个配位σ键,总σ键数为,二者σ键数目之比为;
【小问2详解】
① 基态Mn原子的核外电子排布为,价层电子轨道表示式为:;
②冠醚的氢原子被氟原子取代后,氟的电负性强,会使冠醚的氧原子电子云密度降低,与的配位能力减弱,因此形成的超分子稳定性变低;的半径小于,与冠醚空腔的适配性差,难以形成稳定的超分子,无法将带入有机相,因此将换成效果会变差。
16. 乙二酸()俗称草酸,为无色晶体,广泛分布于植物、动物和真菌体中。常温下的。
(1)若常温下溶液的,则其中由水电离出的为___________(用含的代数式表示),稍微升高温度,溶液的会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若向的溶液中加等体积等浓度的溶液后,该溶液呈___________(“酸”“碱”或“中”)性。若加入一定体积的溶液时,恰好生成,所得溶液的,则___________(用含的代数式表示)。若已知常温下,向的溶液中加入等体积的溶液,所得溶液中___________(假设溶液体积具有加和性)。
(3)未知浓度的草酸溶液可采用酸性标准溶液测定,滴定至终点的标志为___________。读取酸性标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,测定结果会___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)我国科学家设计了一种草酸和偶联生产甘氨酸()的电池,其阴极区的反应原理示意图如图所示。
当生成时,理论上外电路中转移电子的数目为___________(设表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. ②. 减小
(2) ①. 酸 ②. ③.
(3) ①. 当滴入最后半滴酸性标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色),且半分钟内不褪色 ②. 偏低
(4)1.2NA
【解析】
【小问1详解】
草酸溶液中,酸电离出的H+抑制水的电离,使得水电离出的H+浓度等于溶液中的OH-浓度。已知溶液pH=a,则:,因此:,升高温度,草酸的电离程度增大,溶液中增大,pH减小。
【小问2详解】
等体积等浓度的H2C2O4与KOH反应,溶质为KHC2O4。的电离常数为,水解常数为。由于的电离程度大于水解程度,所以溶液呈酸性;K2C2O4溶液中,有电荷守恒:,以及物料守恒:,联立两式,消去钾离子的浓度,整理得:;混合后的溶液中:,,反应后钡离子的浓度为,由得到:。
【小问3详解】
未知浓度的草酸溶液可采用酸性标准溶液测定,当酸性标准溶液稍过量时即达终点,所以滴定终点标志为当滴入最后半滴KMnO4酸性标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色),且半分钟内不褪色;开始仰视读数(读数偏大),结束俯视读数(读数偏小),导致测得的标准液体积偏小。根据,偏小,测定结果偏低。
【小问4详解】
根据图示,电解的阴极反应式为:,从反应式可知:每生成1mol甘氨酸,外电路中转移6 mol电子(反应中消耗,对应外电路转移6NA个电子)。甘氨酸的摩尔质量为75 g⋅mol-1,15g甘氨酸的物质的量为:,所以转移的电子数为,数目为。
17. 磷作为一种重要的化工原料,在工业领域有着广泛的应用。
(1)已知磷元素可以形成磷酸、亚磷酸、次磷酸等含氧酸,其中次磷酸为一元酸。基态磷原子核外有___________种能量不同的电子,次磷酸的结构简式为___________。
(2)为大幅度提高锂离子电池的充电速率,科学家最近研发了黑磷—石墨复合负极材料,石墨区为平面层状结构,黑磷区也为类似的层状结构,但不是平面形结构,其单层结构俯视图如图所示。石墨区中碳原子的杂化方式为___________。嵌锂黑磷作为锂离子电池负极材料,放电时发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)某元素A与磷化合的产物是一种广谱性熏蒸杀虫剂,其立方晶胞结构如图所示,若晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为。A和P形成的化合物的化学式为___________,A元素的相对原子质量为___________(用含、、的计算式表示)。
【答案】(1) ①. 5 ②.
(2) ①. sp2 ②. 氧化
(3) ①. AP ②.
【解析】
【小问1详解】
基态P原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3,电子占据的能级为1s、2s、2p、3s、3p,不同能级的电子能量不同,因此有5种能量不同的电子;次磷酸是一元酸,说明分子中只有1个可电离-OH氢,其余2个H直接与P原子相连,结构简式为:。
【小问2详解】
石墨中每个C原子与3个相邻C原子形成平面三角形结构,杂化方式为sp2;嵌锂黑磷作为锂电池负极材料,放电时负极发生氧化反应。
【小问3详解】
先计算晶胞中各原子数目P:个,A:个,因此,A与P的原子个数比为4:4=1:1,化合物的化学式为AP;设A的相对原子质量为M,P的相对原子质量为31,晶胞的质量,晶胞的体积,代入密度公式,即,变形为:。
18. 已知在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要反应的热化学方程式如下:
①
②
回答下列问题:
(1)若的结构式为,估算它的键能还需要___________(填数字)种化学键的键能数据。反应③的焓变___________,该反应的___________0(填“>”或“<”),反应③的平衡常数___________(用含、的代数式表示)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入、只进行反应①,下列事实能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
a.
b.体系的密度保持不变
c.与的转化率相等
d.每断裂1个,就会断裂2个
若改为绝热恒容密闭容器,与恒温恒容相比,的平衡产率会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)向恒压密闭容器中充入、只进行反应②,提高该反应活化分子百分数的方法有___________(填一种)。
(4)向压强为的恒压密闭容器中充入、,发生上述反应①、②,平衡时,、、的物质的量随温度的变化如图所示,图中点对应的的值为___________,a点对应温度下反应①的压强平衡常数___________(列出计算式即可;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。
【答案】(1) ①. 3 ②. +246.4 ③. > ④.
(2) ①. d ②. 减小
(3)升高温度(或使用催化剂)
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①估算的键能,需要反应物化学键键能(、)和生成物化学键键能(),还需要3种化学键的键能数据;
②;
③该反应气体分子数增加,体系混乱度增大, ;
④;
【小问2详解】
①反应物与生成物的计量数之比是4:1,当反应达到平衡状态时,应为,a错误;恒容密闭容器体积不变,反应物和生成物全是气体,气体质量不变,该反应体系密度一直保持不变,不能说明该反应达到平衡状态,b错误;和初始投料比等于计量比,反应过程中转化率始终相等,不能说明该反应达到平衡状态,c错误;每断裂1个,就会断裂2个,说明正反应速率等于逆反应速率,能说明该反应达到平衡状态,d正确;故选d;
②反应①为放热反应,绝热恒容下体系温度升高,平衡向逆反应方向移动,的平衡产率会减小;
【小问3详解】
提高活化分子百分数的方法为升高温度(或使用催化剂);
【小问4详解】
①反应①是放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,平衡时物质的量减少,A曲线为;反应②是吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,平衡时物质的量增多,C曲线为;B曲线为,根据碳元素物料守恒, ,则 , ;
②根据两个反应的方程式得: , , ,,;。
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