精品解析：山西忻州实验中学等学校2025-2026学年高二年级第一学期期末测试试题 化学（科目）试卷

2025-2026学年高二年级第一学期期末测试试题(卷) 化学(科目) 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案打在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：高二化学选择性必修一，选择性必修二第二章 5.可能用到的相对原子质量H1 C12 O16 Cl35.5 K39 Cu64 Fe56 Cr52 一、选择题 1. 能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中能量转化关系不正确的是 A B C D 天然气燃气炉 太阳能电池 水电站 电解精炼铜 化学能→热能 太阳能→电能 化学能→电能 电能→化学能 A. A B. B C. C D. D 2. 下列化学用语使用正确的是 A. 中子数为10的氧原子： B. HClO的结构式： C. 的结构示意图： D. 甲烷的空间填充模型： 3. 下列化工生产过程能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业合成氨时压强选择20MPa B. 工业合成氨时温度选择500℃ C. 将硫铁矿粉碎后再煅烧制备 D. 催化氧化为时选择常压条件 4. 某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下的归纳总结(在常温下)，其中正确的是 A. 等浓度三种盐溶液NaX、NaY和NaZ 的pH依次为8、9、10，则酸性：HX>HY>HZ B. pH=1的强酸溶液，加水稀释后，溶液中各离子浓度都会降低 C. pH=8.3的NaHCO3溶液： D. pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合：c(H＋)>c(OH-) 5. 在化学学习过程中要树立“变化观念与平衡思想”。已知 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196 kJ/mol，下列相关说法正确的是 A. 恒温恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，充分反应后，放出196 kJ的热量 B. 密闭容器中该反应达到平衡后，缩小容器体积，V逆 减小，V正 增大，平衡正向移动 C. 加入催化剂，可加快反应速率，同时提高SO2的平衡转化率 D. 升高温度，V逆 增大的程度比V正 增大的程度更显著 6. 我国“奋斗者”号载人舱舱体所用材料是由Ti、Al和Si等元素组成的合金。下列说法正确的是 A. 基态Si原子中，电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 B. 基态Al原子核外电子的空间运动状态有13种 C. 基态Ti原子的价层电子轨道表示式为： D. 基态原子的未成对电子数：Al>Si 7. 下列关于电化学装置的叙述中正确的是 A. 图1所示装置可实现将设计成原电池 B. 图2所示电池放电过程中，负极的质量逐渐减少 C. 图3所示装置可实现在铁表面镀铜 D. 图4所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 8. 下列关于、和的说法正确的是 A. 1mol含σ键的数目为 B. 属于共价化合物 C. 的空间结构为三角锥形 D. 的键角比的键角大 9. 下列装置或操作不能达到目的的是 A. ①：制取无水MgCl2 B. ②：测定锌与稀硫酸反应的速率 C. ③：测定中和热 D. ④：验证AgCl和AgI的Ksp大小 10. 叔丁基氯 与碱溶 液经两步反应 得到叔丁基醇，反应 (CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量与反应进程如图所示： 下列说法正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. (CH3)3C+比(CH3)3 CCl 稳定 C. 第一步反应一定比第二步反应快 D. 增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率 11. 下列关于电解质溶液的叙述错误的是 A. 常温下，的与氨水的混合溶液中： B. 向的氨水中加入少量硫酸铵固体，溶液中增大 C. 的NaOH溶液与的醋酸溶液等体积混合，滴入石蕊溶液呈红色 D. 的溶液中，、、、可以大量共存 12. 合成氨反应为 。下列图示正确且与对应的叙述相符的是 A. 图1表示分别在有、无催化剂的情况下反应进程中的能量变化 B. 图2表示时刻改变的条件是升高温度 C. 图3表示一定条件下的合成氨反应中，平衡时的体积分数随起始体积分数(的起始量恒定)的变化关系，图中转化率a点大于b点 D. 图4表示的平衡转化率与温度和压强的关系 13. 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是 A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B. 负极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H++2MV+ C. 正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3 D. 电池工作时质子通过交换膜由正极区向负极区移动 14. 常温下，用0.100 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的一元酸次磷酸H3PO2溶液。溶液pH、所有含磷微粒的分布系数δ [比如的分布系数：[]随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线③代表的微粒是 B. 常温下，H3PO2的电离常数 C. V(NaOH)=10 mL时， D. pH=7时，溶液中c(Na+)=0.05 mol/L 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 15. CuCl是见光易分解的白色固体，难溶于水和乙醇，在潮湿的环境中易被氧化和水解。实验室制备CuCl的实验装置如图所示(加热及夹持装置已略去)，制取步骤如下： ⅰ．组装好整套实验装置后，用电子天平称取a g CuCl2⋅H2O晶体于烧杯中，加入适量煮沸后冷却的蒸馏水，使固体全部溶解，再将所得溶液转移至三颈烧瓶中。 ⅱ．在60℃左右向三颈烧瓶中通入SO2气体，搅拌。 ⅲ．当三颈烧瓶中溶液完全褪色后，停止通SO2气体。 ⅳ．实验结束后，先向三颈烧瓶中加入适量蒸馏水，减压过滤(需避光)，可得CuCl粗产品。 ⅴ．用乙醇洗涤CuCl粗产品，将产品在双层干燥器(分别装有浓硫酸和碱石灰)中干燥34 h，再经氢气流干燥，最后进行真空干燥，得到产品质量为5.97 g。 已知：①CuCl在溶液中存在平衡；②该温度下，，，。回答下列问题： （1）基态的价层电子排布式为_______。 （2）CuCl2的水溶液显酸性的原因为_______(用离子方程式表示)。 （3）步骤ⅰ中，组装好整套实验装置后，先应_______。 （4）多孔玻璃泡的作用为_______。 （5）步骤ⅱ中发生反应的化学方程式为_______。 （6）步骤ⅴ用乙醇洗涤CuCl粗产品的目的是_______。 （7）本实验的产率为_______%(用含a的代数式表示)。 （8）反应结束后，测得B装置中NaOH溶液的pH=7.4，该过程中SO2与NaOH恰好完全反应，则该反应的化学方程式为_______(不考虑空气对该反应的影响)。 16. 高磷镍铁是生产钙镁磷肥的副产品。以高磷镍铁(主要含Ni、Fe、P，还含有少量Fe、Cu、Zn的磷化物)为原料生产碳酸镍晶体(NiCO3)的工艺流程如图： 已知：① 电解时，选用2mol·L-1硫酸溶液为电解液。 ② H2S的电离常数K1=1.0×10−7，K2=1.0×10−16；Ksp(NiS)=1.0×10−19； 回答下列问题： （1）先将高磷镍铁制成电极板，“电解”时，该电极板作_______极；阴极的电极方程式为_______。 （2）“除铁磷”时，溶液中Fe2+先被氧化为Fe3+，该过程发生反应的离子方程式为_______；再加入Na2CO3调pH=2，并将溶液加热至50℃，形成铁、磷共沉淀。 （3）“滤渣2”的主要成分为CuS和_______ (填化学式)。 （4）“除铜”后，溶液中c(H2S)=0.1 mol·L−1，c(Ni2+) = 0.1 mol·L−1，溶液中c(H+) ≥_______mol·L−1才不会使Ni2+形成NiS沉淀。 （5）“沉镍”后，滤液中的阳离子主要是_______。 （6）“沉镍”时，若用Na2CO3溶液做沉淀剂，产物容易不纯，该杂质的化学式为_______。 17. 草酸以及草酸盐是重要的化工原料。回答下列问题： （1）已知，25℃时，的，，草酸溶液中各含碳物种的分布分数α（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与pH的关系如图所示。则图中______，______。常温下，溶液的pH______（填“>”“<”或“=”）7。 （2）常温下，将1mL0.1mol·L-1草酸溶液加蒸馏水稀释，在稀释该溶液过程中，下列物理量增大的是______（填字母）。 a． b． c． d． （3）已知25℃时，。将加入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的为______mol·L-1。 （4）0.1mol·L-1的与0.1mol·L-1的溶液等体积混合，所得溶液中微粒浓度从大到小的顺序为_________（填序号）。 ① ② ③ ④ （5）草酸亚铁（）是制备高纯度活性铁粉的原料。草酸亚铁样品纯度的测定步骤如下：准确称取wg草酸亚铁样品，将其研磨成粉末（假设杂质不反应）后溶于适量的稀硫酸配制成250mL溶液。准确量取20mL该溶液于锥形瓶中，用cmol·L-1的酸性溶液（用稀硫酸酸化）滴定至终点，消耗滴定液VmL。该草酸亚铁样品纯度为______%。已知：草酸亚铁与重铬酸钾反应为。 18. 反应 Ⅰ 可用于在国际空间站中处理二氧化碳，同时伴有副反应 Ⅱ发生。 主反应 Ⅰ． CO2(g) + 4H2(g) ⇌ CH4(g) + 2H2O(g) △H1=-270kJ·mol-1 副反应 Ⅱ． CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g) △H2 回答下列问题： （1）几种化学键的键能如表所示： 化学键 C—H H—H H—O C=O 键能/kJ·mol-1 413 436 463 a 则a =_______。 （2）为了进一步研究上述两个反应，某小组在三个容积相同的刚性容器中，分别充入1molCO2和4molH2，在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应，反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示： 实验编号 a b c 温度/K T1 T1 T2 催化剂的比表面积/(m2•g-1) 80 120 120 ①T1_______T2(填“>”、“＜”或“=”)，曲线Ⅲ对应的实验编号是_______。 ②若在曲线Ⅱ的条件下，10min达到平衡时生成1.2molH2O，则10min内反应的平均速率v(H2O) =_______ kPa•min-1，反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) （3）将原料气按nCO2 ∶ nH2 = 1 ∶ 4置于密闭容器中只发生主反应 Ⅰ，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。温度高于380℃，H2O的物质的量分数随温度降低的原因是_______。 （4）主反应 Ⅰ在空间站运行时，下列措施能提高CO2转化效率的是_______(填标号)。 A．适当减压 B．增大催化剂的比表面积 C．反应器前段加热，后段冷却 D．提高原料气中CO2所占比例 E．合理控制反应器中气体的流速 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级第一学期期末测试试题(卷) 化学(科目) 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案打在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：高二化学选择性必修一，选择性必修二第二章 5.可能用到的相对原子质量H1 C12 O16 Cl35.5 K39 Cu64 Fe56 Cr52 一、选择题 1. 能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中能量转化关系不正确的是 A B C D 天然气燃气炉 太阳能电池 水电站 电解精炼铜 化学能→热能 太阳能→电能 化学能→电能 电能→化学能 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．天然气燃气炉是将天然气的化学能转变为热能，故A正确； B．太阳能电池是将太阳能转变为电能，故B正确； C．水电站是将水的重力势能(动能)转变为电能，故C错误； D．电解精炼铜是利用电能进行电解转变为化学能，故D正确。 综上所述，答案为C。 2. 下列化学用语使用正确的是 A. 中子数为10的氧原子： B. HClO的结构式： C. 的结构示意图： D. 甲烷的空间填充模型： 【答案】B 【解析】 【详解】A．原子符号中，左下角为质子数，左上角为质量数，质量数=质子数+中子数，氧原子质子数为8，中子数为10时，质量数应为，正确表示为，A错误； B．中O原子需要形成2个共价键，H、Cl各形成1个共价键，结构式为，B正确； C．Mg是12号元素，的核电荷数为12，正确的结构示意图为，C错误； D．题图为甲烷的球棍模型，甲烷的空间填充模型为，D错误； 答案选B。 3. 下列化工生产过程能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业合成氨时压强选择20MPa B. 工业合成氨时温度选择500℃ C. 将硫铁矿粉碎后再煅烧制备 D. 催化氧化为时选择常压条件 【答案】A 【解析】 【详解】A．合成氨是气体分子减少的反应，加压平衡正向移动，有利于氨气合成，选择20MPa同时保持设备的稳定性，与勒夏特列原理有关，故A正确； B．工业合成氨选择500℃是为了保持催化剂的活性，加快反应速率，合成氨是放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于氨气合成，与勒夏特列原理无关，故B错误； C．煅烧粉碎的硫铁矿有利于增大其与空气的接触面积，加快反应速率，有利于SO2生成，与勒夏特列原理无关，故C错误； D．SO2氧化生成SO3时使用催化剂缩短反应达到平衡时的时间，不会引起平衡的移动，故D错误； 故答案为A。 4. 某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下的归纳总结(在常温下)，其中正确的是 A. 等浓度三种盐溶液NaX、NaY和NaZ 的pH依次为8、9、10，则酸性：HX>HY>HZ B. pH=1的强酸溶液，加水稀释后，溶液中各离子浓度都会降低 C. pH=8.3的NaHCO3溶液： D. pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合：c(H＋)>c(OH-) 【答案】A 【解析】 【详解】A．酸越弱，形成的强碱弱酸盐的水解程度越大，溶液碱性越强，等浓度三种盐溶液NaX、NaY和NaZ 的pH依次为8、9、10，故酸性HX>HY>HZ，A项正确； B．pH=1的强酸溶液，加水稀释后，减小，不变，增大，B项错误； C．pH=8.3的NaHCO3溶液显碱性，说明的水解程度大于电离程度，则，C项错误； D．氨水为弱碱，pH=12的氨水的浓度大于pH=2的盐酸的浓度，故将pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合，所得溶液呈碱性，即c(OH-)>c(H＋)，D项错误； 答案选A。 5. 在化学学习过程中要树立“变化观念与平衡思想”。已知 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196 kJ/mol，下列相关说法正确的是 A. 恒温恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，充分反应后，放出196 kJ的热量 B. 密闭容器中该反应达到平衡后，缩小容器体积，V逆 减小，V正 增大，平衡正向移动 C. 加入催化剂，可加快反应速率，同时提高SO2的平衡转化率 D. 升高温度，V逆 增大的程度比V正 增大的程度更显著 【答案】D 【解析】 【详解】A．热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196 kJ/mol表示每有2 mol SO2与O2反应产生SO3气体，放出196 kJ的热量。在恒温恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2时，由于该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故充分反应后，放出的热量小于196 kJ，A错误； B．密闭容器中该反应达到平衡后，缩小容器体积，导致体系的压强增大，反应速率都加快，因此V逆 增大，V正 也增大，由于正反应是气体体积减小的反应，增大压强后，导致正反应速率增大的程度大于逆反应速率，故化学平衡向正向移动，B错误； C．加入催化剂，可加快反应速率。由于催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同，使用催化剂，化学平衡不移动，因此不能提高SO2的平衡转化率，C错误； D．升高温度，化学反应速率加快，V正 、V逆 都增大。由于该反应的正反应是放热反应，温度改变对吸热反应影响更大，因此升高温度后，逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数，即V逆的程度比V正 增大的程度更显著，所以化学平衡向吸热的逆反应方向移动，D正确； 故合理选项是D。 6. 我国“奋斗者”号载人舱舱体所用材料是由Ti、Al和Si等元素组成的合金。下列说法正确的是 A. 基态Si原子中，电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 B. 基态Al原子核外电子的空间运动状态有13种 C. 基态Ti原子的价层电子轨道表示式为： D. 基态原子的未成对电子数：Al>Si 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态原子的电子排布式为，电子占据的最高能级为能级，能级的电子云轮廓图为哑铃形，A正确； B．基态原子的电子排布式为，电子的空间运动状态由原子轨道决定，每个原子轨道对应一种空间运动状态。原子的轨道包括、、、、、、，共7种空间运动状态，B错误； C．基态原子的电子排布式为，价层电子为，轨道表示式应将电子排布在和轨道，正确轨道表示式为：，C错误； D．基态原子的价层电子排布为，有1个未成对电子；基态原子的价层电子排布为，有2个未成对电子，因此未成对电子数：，D错误； 故答案选A。 7. 下列关于电化学装置的叙述中正确的是 A. 图1所示装置可实现将设计成原电池 B. 图2所示电池放电过程中，负极的质量逐渐减少 C. 图3所示装置可实现在铁表面镀铜 D. 图4所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1所示装置中Zn直接置换CuSO4溶液中的Cu2+，不能实现将设计成原电池，故A错误； B．图2所示电池放电过程中，负极电极方程式为：Pb-2e-+SO=PbSO4，有硫酸钡生成，质量不断增加，故B错误； C．在铁表面镀铜时，应该让铜为阳极，铁为阴极，图3所示装置可实现在铁表面镀铜，故C正确； D．图4所示装置为电解精炼池，阳极为粗铜，部分活性强的金属进入溶液，电解质溶液中浓度会减小，故D错误； 故选C。 8. 下列关于、和的说法正确的是 A. 1mol含σ键的数目为 B. 属于共价化合物 C. 的空间结构为三角锥形 D. 的键角比的键角大 【答案】B 【解析】 【详解】A．中氯原子与两个氧原子形成两个σ键，因此1mol 中含σ键数目为2NA，A错误； B．中由非金属元素组成，分子内通过共价键结合，属于共价化合物，B正确； C．中心氯原子与两个氧原子成键，存在两个孤电子对，孤电子对数=，VSEPR模型为四面体形，的空间结构为V形，C错误； D．的空间结构为V形，存在2个孤电子对，为三角锥形，存在1个孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对排斥力越大，故的键角比的键角小，D错误； 答案选B。 9. 下列装置或操作不能达到目的的是 A. ①：制取无水MgCl2 B. ②：测定锌与稀硫酸反应的速率 C. ③：测定中和热 D. ④：验证AgCl和AgI的Ksp大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．在气流下对氯化镁晶体加热，可除去结晶水，同时能防止的水解，故可用装置①制取无水MgCl2，A项不符合题意； B．利用锌粒与硫酸溶液反应，可通过测量生成的氢气所用的时间计算反应速率，B项不符合题意； C．利用装置③可粗略测定中和热，C项不符合题意； D．由装置④可知试管中过量，均能与和反应生成沉淀，故不能根据装置④判断AgCl和AgI的Ksp大小，D项符合题意； 答案选D。 10. 叔丁基氯 与碱溶 液经两步反应 得到叔丁基醇，反应 (CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量与反应进程如图所示： 下列说法正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. (CH3)3C+比(CH3)3 CCl 稳定 C. 第一步反应一定比第二步反应快 D. 增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图象知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，选项A错误；B、由图知，(CH3)3C+、Cl-的能量总和比(CH3)3 CCl高，能量越高越不稳定，选项B错误；C、第一步反应的活化能大，反应肯定慢，选项C错误；D、增大反应物的浓度，单位体积内的有效碰撞机率增大，反应速率加快；升高温度，活化分子的百分数增大，反应速率加快，选项D正确。答案选D。 11. 下列关于电解质溶液的叙述错误的是 A. 常温下，的与氨水的混合溶液中： B. 向的氨水中加入少量硫酸铵固体，溶液中增大 C. 的NaOH溶液与的醋酸溶液等体积混合，滴入石蕊溶液呈红色 D. 的溶液中，、、、可以大量共存 【答案】B 【解析】 【详解】A．常温下，pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中，溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)。根据电荷守恒：c()+c(H+)= c(Cl-)+c(OH-)，可得c(Cl-)=c()，A正确； B．向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体，硫酸铵提供，抑制氨水电离，导致c(OH-)减小，c(NH3·H2O)增大，因此比值减小，B错误； C．pH=11的NaOH溶液c(OH-)=10-3 mol/L，pH=3的醋酸溶液c(H+)=10-3 mol/L，但醋酸为弱酸，其浓度远大于10-3 mol/L。等体积混合后醋酸过量，溶液呈酸性，滴入石蕊溶液呈红色，C正确； D．pH=12的溶液呈碱性，Na+、Cl-、[Al(OH)4]-、ClO-均能共存，且离子间不发生反应，可以大量共存，D正确； 故选B。 12. 合成氨反应为 。下列图示正确且与对应的叙述相符的是 A. 图1表示分别在有、无催化剂的情况下反应进程中的能量变化 B. 图2表示时刻改变的条件是升高温度 C. 图3表示一定条件下的合成氨反应中，平衡时的体积分数随起始体积分数(的起始量恒定)的变化关系，图中转化率a点大于b点 D. 图4表示的平衡转化率与温度和压强的关系 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂不改变反应的焓变，A项错误； B．升高温度，正逆反应速率均同时增大，图中正反应速率没有立即增大，B项错误； C．图3中横坐标为氢气起始体积分数，a→b相当于增大氢气的浓度，合成氨平衡正向移动，但增加的氢气量大于平衡转化的氢气，氢气的转化率减小，即a点的氢气转化率大于b点，C项正确； D．该反应为放热反应，温度升高，氮气的平衡转化率减小，图4符合；该反应为气体系数减小的反应，压强增大，氮气的平衡转化率应增大，图4不符合，D项错误； 故选C。 13. 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是 A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B. 负极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H++2MV+ C. 正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3 D. 电池工作时质子通过交换膜由正极区向负极区移动 【答案】D 【解析】 【分析】由题干装置图可知，左侧区为原电池的负极区，电极反应为：H2+2MV2+═2H++2MV+，右侧区为原电池的正极区，电极反应为：N2+6e-+6H+=2NH3，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，利用生物燃料电池在室温下就能合成氨，不需要高温、高压和催化剂，同时还能将化学能转化为电能，A正确； B．由分析可知，原电池左侧为负极区，氢气在氢化酶的作用下发生氧化反应生成氢离子，反应式为H2+2MV2+═2H++2MV+，B正确； C．由分析可知，N2在正极区得电子和氢离子反应发生还原反应生成NH3，C正确； D．根据图知，负极区生成氢离子、正极区消耗氢离子，所以负极区生成的H+透过质子交换膜进入正极区，D错误； 故答案为：D。 14. 常温下，用0.100 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的一元酸次磷酸H3PO2溶液。溶液pH、所有含磷微粒的分布系数δ [比如的分布系数：[]随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线③代表的微粒是 B. 常温下，H3PO2的电离常数 C. V(NaOH)=10 mL时， D. pH=7时，溶液中c(Na+)=0.05 mol/L 【答案】C 【解析】 【分析】向一元酸次磷酸H3PO2溶液中逐滴滴加0.100 mol/LNaOH标准溶液，随着NaOH的滴入，H3PO2不断被中和，其含量逐渐减小，含量逐渐增多，溶液的酸性逐渐减弱，因而pH逐渐增大，但在开始时溶液pH变化不大，当二者接近恰好反应时，溶液pH发生突跃。后NaOH溶液过量，溶液显碱性，pH增大，但变红幅度比较平缓。故根据图中曲线变红情况，可知图中曲线①表示，②表示溶液的pH，③表示H3PO2，然后根据反应情况分析解答。 【详解】A．由上述分析可知，曲线①代表的微粒是随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系，A错误； B．由图可知，δ()=δ(H3PO2)时，溶液pH＜4，此时H3PO2的电离常数Ka==c(H+)＞1.0×10-4，B错误； C．由图可知，当V(NaOH)=10 mL时混合溶液呈酸性，c(H+)＞c(OH-)，溶液中存在的电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+) =c(OH-)+c()，则c(Na+)＜c()，C正确； D．溶液中电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+) =c(OH-)+c()，当溶液pH=7时，c(H+)=c(OH-)，则c(Na+)=c()，此时溶液中溶质为NaH2PO2和H3PO2。由于H3PO2过量，则加入NaOH溶液的体积V(NaOH)＜20mL，则c(Na+)＜=0.05 mol/L，D错误； 故合理选项是C。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 15. CuCl是见光易分解的白色固体，难溶于水和乙醇，在潮湿的环境中易被氧化和水解。实验室制备CuCl的实验装置如图所示(加热及夹持装置已略去)，制取步骤如下： ⅰ．组装好整套实验装置后，用电子天平称取a g CuCl2⋅H2O晶体于烧杯中，加入适量煮沸后冷却的蒸馏水，使固体全部溶解，再将所得溶液转移至三颈烧瓶中。 ⅱ．在60℃左右向三颈烧瓶中通入SO2气体，搅拌。 ⅲ．当三颈烧瓶中溶液完全褪色后，停止通SO2气体。 ⅳ．实验结束后，先向三颈烧瓶中加入适量蒸馏水，减压过滤(需避光)，可得CuCl粗产品。 ⅴ．用乙醇洗涤CuCl粗产品，将产品在双层干燥器(分别装有浓硫酸和碱石灰)中干燥34 h，再经氢气流干燥，最后进行真空干燥，得到产品质量为5.97 g。 已知：①CuCl在溶液中存在平衡；②该温度下，，，。回答下列问题： （1）基态的价层电子排布式为_______。 （2）CuCl2的水溶液显酸性的原因为_______(用离子方程式表示)。 （3）步骤ⅰ中，组装好整套实验装置后，先应_______。 （4）多孔玻璃泡的作用为_______。 （5）步骤ⅱ中发生反应的化学方程式为_______。 （6）步骤ⅴ用乙醇洗涤CuCl粗产品的目的是_______。 （7）本实验的产率为_______%(用含a的代数式表示)。 （8）反应结束后，测得B装置中NaOH溶液的pH=7.4，该过程中SO2与NaOH恰好完全反应，则该反应的化学方程式为_______(不考虑空气对该反应的影响)。 【答案】（1）3d10 （2）Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ （3）检查装置的气密性 （4）增大接触面积，加快反应速率 （5）2H2O+SO2+2CuCl2=2CuCl↓+H2SO4+2HCl （6）洗去可溶性杂质，利用乙醇易挥发的性质除去水分，防止CuCl被氧化和水解，提高CuCl的产量 （7） （8）4SO2+7NaOH=3Na2SO3+3H2O+NaHSO3 【解析】 【分析】称取a g的CuCl2⋅H2O晶体，加水溶解所得混合溶液中通入SO2气体，即可得到CuCl沉淀，经过滤洗涤干燥获得产品；由于CuCl易被氧化，可以使用乙醇进行洗涤，将产品在双层干燥器（分别装有浓硫酸和碱石灰）中干燥34h，再经氢气流干燥，最后进行真空干燥，得到产品，据此分析。 【小问1详解】 Cu 的原子序数为 29，电子排布式为[Ar]3d104s1，失去 1 个电子形成Cu+时，价层电子排布式为：3d10。 【小问2详解】 Cu2+在水溶液中发生水解，离子方程式为Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+。 【小问3详解】 步骤ⅰ中，组装好整套实验装置后，有气体参与的实验，组装好装置后必须先检查装置的气密性，防止漏气。 【小问4详解】 多孔玻璃泡可以增大气体与溶液的接触面积，使反应更充分、速率更快。 【小问5详解】 SO2作为还原剂，将CuCl2还原为CuCl，自身被氧化为H2SO4，反应在溶液中进行： SO2+2CuCl2+2H2O=2CuCl↓+H2SO4+2HCl。 【小问6详解】 CuCl 难溶于乙醇，乙醇能快速除去晶体表面的水分，且挥发时可带走水分，防止 CuCl 在潮湿环境中被氧化和水解，提高CuCl产量。 【小问7详解】 a g的CuCl2⋅H2O的物质的量为=mol，根据方程式SO2+2CuCl2+2H2O=2CuCl↓+H2SO4+2HCl可知，生成CuCl物质的量为mol，则理论上CuCl质量为99.5g/mol×mol=g，则CuCl产率为。 【小问8详解】 溶液的pH=7.4，则c(H+)=10-7.4mol/L，Ka2(H2SO3)=，===1.2×100.4=1.2×2.5=3，则该反应方程式为4SO2+7NaOH=3Na2SO3+3H2O+NaHSO3。 16. 高磷镍铁是生产钙镁磷肥的副产品。以高磷镍铁(主要含Ni、Fe、P，还含有少量Fe、Cu、Zn的磷化物)为原料生产碳酸镍晶体(NiCO3)的工艺流程如图： 已知：① 电解时，选用2mol·L-1硫酸溶液为电解液。 ② H2S的电离常数K1=1.0×10−7，K2=1.0×10−16；Ksp(NiS)=1.0×10−19； 回答下列问题： （1）先将高磷镍铁制成电极板，“电解”时，该电极板作_______极；阴极的电极方程式为_______。 （2）“除铁磷”时，溶液中Fe2+先被氧化为Fe3+，该过程发生反应的离子方程式为_______；再加入Na2CO3调pH=2，并将溶液加热至50℃，形成铁、磷共沉淀。 （3）“滤渣2”的主要成分为CuS和_______ (填化学式)。 （4）“除铜”后，溶液中c(H2S)=0.1 mol·L−1，c(Ni2+) = 0.1 mol·L−1，溶液中c(H+) ≥_______mol·L−1才不会使Ni2+形成NiS沉淀。 （5）“沉镍”后，滤液中的阳离子主要是_______。 （6）“沉镍”时，若用Na2CO3溶液做沉淀剂，产物容易不纯，该杂质的化学式为_______。 【答案】（1） ①. 阳 ②. 2H++ 2e－= H2 （2）2Fe2+ + ClO− + 2H+ = 2Fe3+ + Cl− + H2O （3）ZnS （4）1.0×10−3 （5）、Na+ （6）Ni(OH)2 【解析】 【分析】先将高磷镍铁制成电解板，进行电解，Ni、Fe、Zn、Cu转化为阳离子进入溶液，之后加入NaClO将Fe2+氧化为Fe3+，加入Na2CO3调pH形成铁、磷共沉淀；过滤后加入H2S除去Cu2+和Zn2+；过滤后向滤液中加入NH4HCO3得到碳酸镍晶体。 【小问1详解】 高磷镍铁作为阳极，发生氧化反应形成金属离子最终进入溶液中，而阴极主要是氢离子得电子生成氢气，发生还原反应：2H++ 2e-= H2↑； 【小问2详解】 ClO-将Fe2+氧化而自身变为Cl-，反应为2Fe2+ + ClO− + 2H+ = 2Fe3+ + Cl− + H2O； 【小问3详解】 由上分析，加入H2S除去Cu2+和Zn2+，则沉淀为ZnS和CuS； 【小问4详解】 c(Ni2+) = 0.1 mol·L−1，，溶液中c(H2S)=0.1mol/L，，当，； 【小问5详解】 根据分析，加入碳酸钠及次氯酸钠后，溶液中生成钠盐，加入NH4HCO3溶液沉淀镍离子生成碳酸镍固体和含的溶液，故“沉镍”后，滤液中的阳离子主要是、Na+； 【小问6详解】 “沉镍”时，若用碳酸钠溶液做沉淀剂，由碱性过大，可能会导致产品有Ni(OH)2沉淀。 17. 草酸以及草酸盐是重要的化工原料。回答下列问题： （1）已知，25℃时，的，，草酸溶液中各含碳物种的分布分数α（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与pH的关系如图所示。则图中______，______。常温下，溶液的pH______（填“>”“<”或“=”）7。 （2）常温下，将1mL0.1mol·L-1草酸溶液加蒸馏水稀释，在稀释该溶液过程中，下列物理量增大的是______（填字母）。 a． b． c． d． （3）已知25℃时，。将加入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的为______mol·L-1。 （4）0.1mol·L-1的与0.1mol·L-1的溶液等体积混合，所得溶液中微粒浓度从大到小的顺序为_________（填序号）。 ① ② ③ ④ （5）草酸亚铁（）是制备高纯度活性铁粉的原料。草酸亚铁样品纯度的测定步骤如下：准确称取wg草酸亚铁样品，将其研磨成粉末（假设杂质不反应）后溶于适量的稀硫酸配制成250mL溶液。准确量取20mL该溶液于锥形瓶中，用cmol·L-1的酸性溶液（用稀硫酸酸化）滴定至终点，消耗滴定液VmL。该草酸亚铁样品纯度为______%。已知：草酸亚铁与重铬酸钾反应为。 【答案】（1） ①. 1.2 ②. 4.19 ③. < （2）cd （3） （4）④②①③ （5） 【解析】 【小问1详解】 A点表示c(H2C2O4)=c()，Ka1=，c(H+)=Ka1，pH=-lg(H+)=-lgKa1=pKa1=1.2，即a=1.2；同理B点表示c()=c()，Ka2=，c(H+)=Ka2，pH=-lg(H+)=-lgKa2=pKa2=4.19，b=4.19；的水解常数Kh2===10-12.8＜Ka2，故的电离大于水解，因此NaHC2O4的pH＜7； 【小问2详解】 a．=Ka1，而Ka1只受温度变化的影响，温度不变时，Ka1不变，a不合题意； b．=Ka2，而Ka2只受温度变化的影响，温度不变时，Ka2不变，b不合题意； c．Ka1∙Ka2=随着溶液的不断稀释，c(H+)不断减小，温度不变Ka1∙Ka2不变，故不断增大，c符合题意； d．随着溶液的不断稀释，c(H+)不断减小，c(OH-)不断增大，所以不断增大，d符合题意； 故选cd； 【小问3详解】 Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)c()=4.0×10-8，饱和CaC2O4溶液中存在溶解平衡CaC2O4(s)Ca2+(aq)+(aq)，c(Ca2+)=c()，故c(Ca2+)==2.0×10-4； 【小问4详解】 的水解常数Kh2＜Ka2，故的电离大于水解，0.1mol·L-1的NaHC2O4与0.1mol·L-1的Na2C2O4溶液等体积混合，与为强电解质电离出的离子，的电离(+H+)大于水解(+H2O H2C2O4+OH-)，因此c()＞c()，H+是电离出来的，H2C2O4是水解出来的，因此c(H+)＞c(H2C2O4)，不完全电离和水解是微弱的，因此c()＞c()＞c(H+)＞c(H2C2O4)，微粒浓度从大到小的顺序为④②①③； 【小问5详解】 根据方程式可知2FeC2O4~K2Cr2O7，该草酸亚铁样品的质量为2×cmol/L×VmL×10-3×144g/mol×=3.6cV，纯度为%。 18. 反应 Ⅰ 可用于在国际空间站中处理二氧化碳，同时伴有副反应 Ⅱ发生。 主反应 Ⅰ． CO2(g) + 4H2(g) ⇌ CH4(g) + 2H2O(g) △H1=-270kJ·mol-1 副反应 Ⅱ． CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g) △H2 回答下列问题： （1）几种化学键的键能如表所示： 化学键 C—H H—H H—O C=O 键能/kJ·mol-1 413 436 463 a 则a =_______。 （2）为了进一步研究上述两个反应，某小组在三个容积相同的刚性容器中，分别充入1molCO2和4molH2，在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应，反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示： 实验编号 a b c 温度/K T1 T1 T2 催化剂的比表面积/(m2•g-1) 80 120 120 ①T1_______T2(填“>”、“＜”或“=”)，曲线Ⅲ对应的实验编号是_______。 ②若在曲线Ⅱ的条件下，10min达到平衡时生成1.2molH2O，则10min内反应的平均速率v(H2O) =_______ kPa•min-1，反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) （3）将原料气按nCO2 ∶ nH2 = 1 ∶ 4置于密闭容器中只发生主反应 Ⅰ，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。温度高于380℃，H2O的物质的量分数随温度降低的原因是_______。 （4）主反应 Ⅰ在空间站运行时，下列措施能提高CO2转化效率的是_______(填标号)。 A．适当减压 B．增大催化剂的比表面积 C．反应器前段加热，后段冷却 D．提高原料气中CO2所占比例 E．合理控制反应器中气体的流速 【答案】（1）745 （2） ①. ＜ ②. b ③. 4.8 ④. （3）此反应正向放热，温度升高，高于380℃后，平衡向逆向移动 （4）BCE 【解析】 【小问1详解】 根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，△H1=-270kJ·mol-1=2a+436kJ/mol×4-413kJ/mol×4-463kJ/mol×4 ，则a=745。故答案为：745； 【小问2详解】 ①由图可知，曲线Ⅱ、Ⅲ为同一温度，不同的催化剂，温度为T1，曲线Ⅰ为T2，曲线Ⅰ先达到平衡，速率大，对应温度高，T1＜T2，曲线Ⅲ对应的实验编号是b，催化剂比表面积大，反应速率大。故答案为：＜；b； 反应Ⅰ、Ⅱ同时进行，曲线Ⅱ压强由200Kpa降到160Kpa， ，n平=4mol，设反应Ⅰ生成2xmol水。 可得等式：5-消耗的二氧化碳和氢气+生成的甲烷+生成的水+生成的一氧化碳=5-(x+4x+1.2-2x+1.2-2x)+x+1.2+1.2-2x=4，x=0.5，平衡时n(H2O)=1.2mol，n(CH4)=0.5mol，n(CO)=0.2mol，n(H2)=1.8mol，n(CO2)0.3mol，若在曲线Ⅱ的条件下，10min达到平衡时生成1.2molH2O，则10min内反应的平均速率v(H2O)= ==4.8kPa•min-1，反应Ⅱ的平衡常数Kp==，故答案为：4.8；； 【小问3详解】 温度高于380℃，H2O的物质的量分数随温度降低的原因是： 380℃之间反应为达到平衡状态，380℃之后反应达到平衡状态，此反应正向放热，温度升高，高于380℃后，平衡向逆向移动； 【小问4详解】 主反应 Ⅰ． CO2(g) + 4H2(g) ⇌ CH4(g) + 2H2O(g) △H1=-270kJ·mol-1，提高CO2的转化效率的措施。 A．适当减压，平衡逆向移动，CO2转化率降低，A不符合； B．增大催化剂的比表面积，加快了反应速率，可以提高CO2的转化效率，B符合； C．反应器前段加热，可以加快反应速率，后段冷却可以使平衡正向移动，可以提高CO2的转化效率，C符合； D．提高原料气中CO2所占比例，使CO2的转化率降低，D不符合； E．合理控制反应器中气体的流速，可以增大反应物接触的时间，提高转化率，E符合； 答案选BCE。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $