精品解析:河北吴桥中学等校2025-2026学年第一学期高二年级期末化学试题
2026-06-25
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 沧州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.22 MB |
| 发布时间 | 2026-06-25 |
| 更新时间 | 2026-06-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58498528.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年第一学期高二年级期末考试
化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量: 1 12 14 16 23
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. 下列说法正确的是
A. 电子云是电子绕核运动形成的一团带负电荷的云雾
B. 不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理
C. 能级能量一定比能级高
D. 任一能层的能级总是从能级开始,能级数与能层序数无关
2. 下列说法错误的是
A. pH约为6的纯水呈中性
B. 若,则溶液一定呈碱性
C. 室温下,将的溶液稀释到,所得溶液的pH为5
D. 室温下,若溶液的pH约为5,则HM为弱酸
3. 现有4种元素的基态原子的电子排布式如下:①;②;③;④。则下列比较中,正确的是
A. 第一电离能:③>②>①>④ B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:③>①>④>② D. 最高正化合价:①>②>③>④
4. 下列有关原子核外电子排布的说法错误的是
A. 基态的电子排布式为
B. Si原子的价电子轨道表示式写成,违反了洪特规则
C. O原子的电子轨道表示式写成,违反了泡利不相容原理
D. 基态的电子排布式写成,违反了能量最低原理
5. 下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是
A. 合成氨反应,工业上采用高温条件更有利于合成氨
B. 红棕色的与混合气体,加压后颜色先变深后变浅
C. ,工业制取钾时选取合适的温度,使变成蒸气从体系逸出
D. 常温下,将的醋酸溶液加水稀释到,测得其
6. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 金属腐蚀的本质是其得电子被氧化的过程
B. 常温时在的条件下,钢铁主要发生析氢腐蚀
C. 镀层被破坏后,马口铁(镀锡铁)比白铁皮(镀锌铁)更耐腐蚀
D. 钢铁析氢腐蚀或吸氧腐蚀的最终产物都是
7. 已知某温度下,两种一元弱酸HX和HY的电离常数分别为和,且。下列说法正确的是
A. 同物质的量浓度的HX和HY溶液,HX溶液中水的电离程度大于HY溶液
B. 相同的HX和HY溶液,HX物质的量浓度较小
C. 中和等体积、等物质的量浓度的HX和HY,消耗的物质的量:
D. HX溶液的导电能力一定比HY的导电能力强
8. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A. 已知正丁烷的燃烧热为2878 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol-1
B. 已知在一定条件下,2 mol SO2与1mol O2充分反应后,释放出98 kJ的热量,则其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98 kJ·mol-1
C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol-1,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
9. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列说法错误的是
A. 常温下,由水电离出的的溶液中可能大量存在:、、、
B. 已知,则无法转化为
C. 常温下向氨水中逐滴滴入盐酸至恰好完全反应,则混合液中
D. , ,则
10. 一定温度下,在恒压密闭容器中发生某反应并达到平衡状态。若保持温度不变,在t0时刻改变外界条件,反应速率发生如图所示的变化。则下列情景与图像不符合的是
A. ,t0时充入CO2 B. ,t0时充入HI
C. ,t0时分离出NH3 D. ,t0时充入NO2
11. 用氢气合成甲醇的反应为 ,在恒压条件下测得的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法中错误的是
A. 该反应在低温下可自发进行
B.
C. A、B、C三点平衡常数大小关系:
D. 温度为压强为时,D点反应速率:
12. HCN主要应用于电镀业,利用电催化协同生成HCN的装置如图:
已知电解效率,法拉第常数。下列说法正确的是
A. 催化电极的电势低于催化电极
B. 电解一段时间后,左侧电解质溶液升高
C. 电路中每转移电子,可获得
D. 若以的直流电源电解,获得,则电解效率约为
13. 甲酸分解制氢的反应历程如图甲所示(表示吸附态)。一定温度,维持压强为,以不同投料比发生反应,的转化率与时间的关系如图乙所示。
下列说法正确的是
A. 该反应的热化学方程式为
B. 速率控制步骤(即速率最慢步骤)的能垒(活化能)为
C. 时,反应的压强平衡常数为
D. 若,则点为随时间变化关系曲线的拐点
14. ,某混合溶液中,溶液中含微粒的分布分数随的变化如图所示。
已知:;。下列说法错误的是
A. 曲线①表示随pH的变化关系
B.
C. 时,
D. 点处,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 化学用语、元素周期律等是学习元素及其化合物知识的重要工具。请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是______(填序号)。
①s区全部是金属元素
②共价化合物中电负性大的成键元素表现为负价
③两种金属元素第一电离能越小的其金属性越强
④两成键元素电负性差值大于1.8的一定形成离子键
⑤第四周期元素中未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位
(2)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色。基态Si原子的核外电子空间运动状态共有______种,其核外电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为______,基态镓原子的价层电子排布式为______。
(3)下列不同状态的碳正离子中,电离最外层一个电子所需能量最高的是______。
A. B. C. D.
(4)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子其价电子自旋磁量子数的代数和为______。
(5)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:X、Y、Z中为N元素的是______。
元素
X
738
1451
7733
Y
1314
3388
5301
Z
1402
2856
4578
16. 已知甘氨酸存在如下平衡关系:(甘氨酸)。已知相关物质的电离平衡常数及溶度积如下表所示。(,)
物质
HClO
平衡
常数
回答下列问题:
(1)的甘氨酸溶液显_______(“酸”“碱”或“中”)性。
(2)浓度均为的①溶液、②溶液、③溶液,由大到小的顺序为_______(填序号)。
(3)浓度均为的溶液与溶液等体积混合,反应的离子方程式为_______。
(4)的溶液中_______(“”“”或“”,下同);向0.1的溶液中通入至中性(溶液体积不变),_______,_______。
(5)向的溶液中加入等浓度的溶液,计算说明理论上能否生成沉淀:_______。
17. 氢气是一种清洁能源,氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。回答下列问题:
(1)在传统电解水制氢时一般会遇到阳极电势高、反应速率缓慢等问题,科技工作者设计出一种耦合高效制的方法,装置如图所示,部分反应机理为:。
①b电极应接电源_______极(填“正”或“负”),b电极发生的电极反应式为_______。
②若要在制的同时得到较浓的溶液,则离子交换膜需使用_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
③电解时阴极区pH_______(填“增大”或“减小”)。
④相同电量下理论产量是传统电解水的_______倍。
(2)一定条件下利用如图所示装置可实现苯的电化学储氢(苯→环己烷,忽略其他有机物)。
①A端为电源的_______极(填“正”或“负”),生成环己烷的电极反应式为_______。
②反应中生成环己烷的物质的量为_______mol。
18. 南京理工大学某课题组基于单簇催化剂(SCC),提出了一种一氧化氮还原反应(NORR)的新型结构-活性关系,经研究发现主要反应如下(皆可自发进行):
I.
II.
III.
(1)反应I的_______0(填“>”或“<”),理由是_______。
(2)在、100kPa反应条件下,向密闭容器中充入和发生上述反应,测得含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图所示。
已知:反应II为快速平衡,可认为不受慢反应I、III的影响;95 min时反应达到平衡状态;为用物质的量分数表示的平衡常数。
①恒温条件下,下列能说明反应体系达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体密度保持不变 B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.的体积分数保持不变 D.与的物质的量之比为
②表示NO含氮元素占比的是曲线_______。(填“a”“b”或“c”)
③点时,的物质的量为_______。
④若选择对反应II催化效果更好的催化剂,则F点可能移向_______。(填“E点”“E点上方”或“点下方”)
⑤若95 min时体系达到平衡,则氢气的转化率为_______(保留2位有效数字),反应III的物质的量分数平衡常数的计算式为_______。(列出计算式即可)
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2025-2026学年第一学期高二年级期末考试
化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量: 1 12 14 16 23
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. 下列说法正确的是
A. 电子云是电子绕核运动形成的一团带负电荷的云雾
B. 不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理
C. 能级能量一定比能级高
D. 任一能层的能级总是从能级开始,能级数与能层序数无关
【答案】B
【解析】
【详解】A.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述,不是真实存在的带负电云雾,A错误;
B.部分过渡金属如、的基态原子核外电子排布符合洪特规则特例,价电子排布分别为、,不符合构造原理,因此不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理,B正确;
C.同一能层的p能级能量高于s能级,不同能层的p能级能量不一定比s能级高,如能级能量低于能级,C错误;
D.任一能层的能级总是从s能级开始,能级数等于该能层的序数,二者相关,D错误;
故选 B。
2. 下列说法错误的是
A. pH约为6的纯水呈中性
B. 若,则溶液一定呈碱性
C. 室温下,将的溶液稀释到,所得溶液的pH为5
D. 室温下,若溶液的pH约为5,则HM为弱酸
【答案】C
【解析】
【详解】A. pH约为6的纯水呈中性,因为纯水在任何温度下都满足c(H⁺) = c(OH⁻),故呈中性,与pH值无关,A正确;
B. 若c平(H⁺) < c平(OH⁻),则溶液一定呈碱性,因为这是判断溶液碱性的基本条件,B正确;
C.室温下,pH=8的KOH溶液为碱性, c(OH⁻) = 10-6 mol/L,将的溶液稀释到,水电离产生的氢氧根不能再忽略不计,则稀释液的pH ≈ 7.00,且略大于7,而非5,C错误;
D.室温下,0.01 mol·L-1HM溶液pH≈5,则c(H⁺) ≈ 10-5 mol/L,远小于0.01 mol/L,说明HM未完全电离,为弱酸,D正确;
故选C。
3. 现有4种元素的基态原子的电子排布式如下:①;②;③;④。则下列比较中,正确的是
A. 第一电离能:③>②>①>④ B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:③>①>④>② D. 最高正化合价:①>②>③>④
【答案】A
【解析】
【分析】由四种元素基态原子电子排布式可知,①为S元素; ②为P元素; ③为N元素; ④为Na元素;
【详解】A.第一电离能:同周期从左到右呈增大趋势,但P元素3p轨道半充满,第一电离能大于S;同主族从上到下第一电离能减小,N第一电离能大于P,Na第一电离能最小 。所以第一电离能N>P>S>Na,即③>②>①>④,A正确;
B.原子半径:电子层数越多半径越大,电子层数相同,核电荷数越大半径越小。Na有3个电子层,P、S、N中N电子层数为2,P、S电子层数为3且P核电荷数小于S。所以原子半径Na>P>S>N,即④>②>①>③,B错误;
C.电负性:同周期从左到右电负性增大,同主族从上到下电负性减小。N电负性大于S,S电负性大于P,Na电负性最小。所以电负性N>S>P>Na,即③>①>②>④,C错误;
D.最高正化合价:S最高正价+6,P最高正价+5,N最高正价+5,Na最高正价+1。所以最高正化合价S>P = N>Na,即①>②=③>④,D错误;
故选A。
4. 下列有关原子核外电子排布的说法错误的是
A. 基态的电子排布式为
B. Si原子的价电子轨道表示式写成,违反了洪特规则
C. O原子的电子轨道表示式写成,违反了泡利不相容原理
D. 基态的电子排布式写成,违反了能量最低原理
【答案】D
【解析】
【详解】A.24号Cr的基态电子排布满足洪特规则的半满稳定结构,电子排布式为,A不符合题意;
B.Si的价电子为,根据洪特规则,同一能级不同轨道的电子会优先分占不同轨道且自旋平行,B不符合题意;
C.泡利不相容原理规定:一个原子轨道最多容纳2个自旋方向相反的电子;题干O的排布中,2p的一个轨道里有2个自旋方向相同的电子,违反泡利不相容原理,C不符合题意;
D. 的基态电子排布式为 ,p能级只有3个原子轨道,最多容纳6个电子,不可能排布10个电子,该排布违反的是泡利不相容原理,D符合题意;
故选D。
5. 下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是
A. 合成氨反应,工业上采用高温条件更有利于合成氨
B. 红棕色的与混合气体,加压后颜色先变深后变浅
C. ,工业制取钾时选取合适的温度,使变成蒸气从体系逸出
D. 常温下,将的醋酸溶液加水稀释到,测得其
【答案】A
【解析】
【详解】A.合成氨反应是放热反应,升高温度会使平衡向逆反应方向(吸热方向)移动,不利于氨的合成,工业上采用高温是为了提高反应速率,与勒·夏特列原理无关,因此不能用该原理解释,A符合题意;
B.加压后,因体积缩小,浓度瞬间增大,颜色变深;后因平衡向正反应方向移动,浓度有所减小,颜色又变浅。整个现象的解释涉及勒·夏特列原理,B不符合题意;
C.使K变成蒸气逸出,减少了生成物浓度,平衡正向移动,符合勒·夏特列原理,C不符合题意;
D.醋酸稀释时,电离平衡向右移动,H⁺浓度减小幅度小于强酸,故pH<5,符合勒·夏特列原理,D不符合题意;
故选A。
6. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 金属腐蚀的本质是其得电子被氧化的过程
B. 常温时在的条件下,钢铁主要发生析氢腐蚀
C. 镀层被破坏后,马口铁(镀锡铁)比白铁皮(镀锌铁)更耐腐蚀
D. 钢铁析氢腐蚀或吸氧腐蚀的最终产物都是
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属腐蚀的本质是金属失电子被氧化的过程,而非得电子,A错误;
B.在pH=6的弱酸性条件下,钢铁主要发生吸氧腐蚀,而非析氢腐蚀,B错误;
C.镀层破坏后,镀锌铁(白铁皮)因锌比铁活泼,锌作为牺牲阳极被腐蚀,保护铁基体;而镀锡铁(马口铁)因锡比铁不活泼,铁被腐蚀,因此白铁皮更耐腐蚀,马口铁不如白铁皮耐腐蚀,C错误;
D.钢铁析氢腐蚀或吸氧腐蚀的初始产物虽不同,但在空气中最终均被氧化为铁锈(主要成分为Fe2O3·nH2O),D正确;
故答案为D。
7. 已知某温度下,两种一元弱酸HX和HY的电离常数分别为和,且。下列说法正确的是
A. 同物质的量浓度的HX和HY溶液,HX溶液中水的电离程度大于HY溶液
B. 相同的HX和HY溶液,HX物质的量浓度较小
C. 中和等体积、等物质的量浓度的HX和HY,消耗的物质的量:
D. HX溶液的导电能力一定比HY的导电能力强
【答案】B
【解析】
【详解】A.HX的Ka较大,酸性更强,同物质的量浓度解离出的H+多,抑制水的电离更明显,因此HX溶液中水的电离程度小于HY溶液,A错误;
B.pH相同时,酸性更强的HX需要较低的浓度即可达到相同pH,因此HX的物质的量浓度较小,B正确;
C.等物质的量浓度和体积的HX与HY溶液,中和所需NaOH的物质的量相等,与酸性强弱无关,C错误;
D.导电能力取决于离子浓度,若HX溶液浓度极低,其导电能力可能弱于HY溶液,由于溶液浓度未知,因此无法比较,D错误;
故选B。
8. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A. 已知正丁烷的燃烧热为2878 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol-1
B. 已知在一定条件下,2 mol SO2与1mol O2充分反应后,释放出98 kJ的热量,则其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98 kJ·mol-1
C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol-1,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热应为1 mol正丁烷燃烧的H,而非2 mol,故A错误;
B.题目未考虑可逆反应及物质状态,无法准确表示H,故B错误;
C. 因CO进一步燃烧会释放热量,H1<H2,故C错误;
D.题目符合中和热定义,稀硫酸与NaOH反应生成1 mol H2O时,ΔH=-57.3 kJ·mol-1,故D正确。
故答案选D。
9. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列说法错误的是
A. 常温下,由水电离出的的溶液中可能大量存在:、、、
B. 已知,则无法转化为
C. 常温下向氨水中逐滴滴入盐酸至恰好完全反应,则混合液中
D. , ,则
【答案】B
【解析】
【详解】A. 由水电离出的 时,溶液可能呈酸性(pH=2)或碱性(pH=12)。在酸性条件下,、、、 可以大量共存;在碱性条件下, 会水解而不能大量存在,但“可能”表示存在酸性情况,A正确;
B. 表明 溶解度大于 ,但通过提高浓度(如饱和 溶液处理),可以转化为 ,因此“无法转化”的说法错误,B错误;
C. 氨水与盐酸恰好完全反应生成 溶液, 水解:,导致 减小。根据电荷守恒:,因溶液显酸性 ,故 ),C正确;
D. 、两式相减得:,,因气态离子水合为放热过程,,故,即,D正确;
故此题选B。
10. 一定温度下,在恒压密闭容器中发生某反应并达到平衡状态。若保持温度不变,在t0时刻改变外界条件,反应速率发生如图所示的变化。则下列情景与图像不符合的是
A. ,t0时充入CO2 B. ,t0时充入HI
C. ,t0时分离出NH3 D. ,t0时充入NO2
【答案】B
【解析】
【分析】图像中时刻改变条件后:正反应速率和逆反应速率均突变(排除浓度渐变的情况),且 v正'>v逆',平衡正向移动,容器为恒压体系,充入气体或分离气体会改变体积,进而改变浓度。
【详解】A.,时充入,恒压下充入,容器体积增大,浓度增大, 正反应速率突变增大,浓度减小,逆反应速率突变减小,满足 v正'>v逆',平衡正向移动,符合图像,故A正确;
B.,时充入,恒压下充入,容器体积增大,浓度增大,逆反应速率突变增大,、浓度减小,正反应速率突变减小,此时v逆'>v正',平衡逆向移动,不符合图像,故B错误;
C.,时分离出,恒压下分离,容器体积减小,浓度减小,逆反应速率突变减小,、浓度增大,正反应速率突变增大,满足 v正'>v逆',平衡正向移动,符合图像,故C正确;
D.,时充入,恒压下充入,容器体积增大,浓度增大,正反应速率突变增大,浓度减小,逆反应速率突变减小,满足 v正'>v逆',平衡正向移动,符合图像,故D正确;
故答案选B。
11. 用氢气合成甲醇的反应为 ,在恒压条件下测得的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法中错误的是
A. 该反应在低温下可自发进行
B.
C. A、B、C三点平衡常数大小关系:
D. 温度为压强为时,D点反应速率:
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,压强不变时,温度越高,CO平衡转化率越小,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则正反应是放热反应,,据此分析:
【详解】A.根据分析正反应是放热反应,且该反应是气体体积减小的反应,即,,时反应才能自发进行,该反应在低温条件下自发进行,A正确;
B.温度不变压强增大,平衡应向气体分子数减小的方向即正反应方向移动,平衡转化率应该增大,故,B正确;
C.化学平衡常数只与温度有关,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,值减小,所以A、B、C三点平衡常数、、的大小关系为,C正确;
D.当体系压强和温度分别为、时,D点转化率低于平衡转化率,此时反应未达到平衡,应正向进行,,D错误;
故选D。
12. HCN主要应用于电镀业,利用电催化协同生成HCN的装置如图:
已知电解效率,法拉第常数。下列说法正确的是
A. 催化电极的电势低于催化电极
B. 电解一段时间后,左侧电解质溶液升高
C. 电路中每转移电子,可获得
D. 若以的直流电源电解,获得,则电解效率约为
【答案】D
【解析】
【分析】催化电极M上转化为,碳元素化合价从-4升高到+2,失电子发生氧化反应,故M为阳极;催化电极N上、转化为,氮元素化合价从0降低到-3,碳元素化合价从+4降低到+2,得电子发生还原反应,故N为阴极。阳极电极反应式为,阴极电极反应式为。
【详解】A.阳极电势高于阴极电势,催化电极M为阳极,其电势高于催化电极N,A错误;
B.阳极反应生成,左侧电解质溶液中浓度增大,pH降低,B错误;
C.每转移3mol电子,阳极生成,阴极生成,总共获得,C错误;
D.获得0.1mol HCN时,生成目标产物转移电子的物质的量为,电路中通过的总电子物质的量为,电解效率,D正确;
故选 D。
13. 甲酸分解制氢的反应历程如图甲所示(表示吸附态)。一定温度,维持压强为,以不同投料比发生反应,的转化率与时间的关系如图乙所示。
下列说法正确的是
A. 该反应的热化学方程式为
B. 速率控制步骤(即速率最慢步骤)的能垒(活化能)为
C. 时,反应的压强平衡常数为
D. 若,则点为随时间变化关系曲线的拐点
【答案】C
【解析】
【详解】A.热化学方程式中的单位为,不能用eV作为单位,A错误;
B.速率控制步骤的活化能为各基元反应活化能的最大值,第一步基元反应的活化能为,为最大值,是决速步,活化能为0.98eV,B错误;
C.时,设初始投入为1mol,则为3mol,平衡时HCOOH转化率为80%,则平衡时,,总物质的量,各组分分压分别为,,则压强平衡常数,C正确;
D.若,则Ar比例更高,反应速率更慢,达到平衡的时间更长,且平衡转化率更高,对应曲线拐点为e点,不是b点,D错误;
故选C。
14. ,某混合溶液中,溶液中含微粒的分布分数随的变化如图所示。
已知:;。下列说法错误的是
A. 曲线①表示随pH的变化关系
B.
C. 时,
D. 点处,
【答案】C
【解析】
【详解】A.随溶液增大,逐渐减小,先增后减,逐渐增多,曲线①表示随pH的变化关系,A正确;
B.,可得,所以 ,B正确;
C.由图可得,,所以时,,此时,,所以,C错误;
D.点处,,溶液中一定含有除外的其他阳离子,所以根据电荷守恒,,又,所以,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 化学用语、元素周期律等是学习元素及其化合物知识的重要工具。请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是______(填序号)。
①s区全部是金属元素
②共价化合物中电负性大的成键元素表现为负价
③两种金属元素第一电离能越小的其金属性越强
④两成键元素电负性差值大于1.8的一定形成离子键
⑤第四周期元素中未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位
(2)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色。基态Si原子的核外电子空间运动状态共有______种,其核外电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为______,基态镓原子的价层电子排布式为______。
(3)下列不同状态的碳正离子中,电离最外层一个电子所需能量最高的是______。
A. B. C. D.
(4)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子其价电子自旋磁量子数的代数和为______。
(5)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:X、Y、Z中为N元素的是______。
元素
X
738
1451
7733
Y
1314
3388
5301
Z
1402
2856
4578
【答案】(1)②⑤ (2) ①. 8 ②. 哑铃形 ③. (3)C
(4)或
(5)Z
【解析】
【小问1详解】
①s区的氢元素不是金属元素,错误;
②共用电子对偏向电负性大的元素,所以共价化合物中电负性大的成键元素表现为负价,正确;
③金属元素第一电离能和其金属性强弱无必然联系,例如铝的第一电离能小于镁,但金属性弱于镁,错误;
④两成键元素电负性差值大于1.8的不一定形成离子键,例如F和H相差1.9为共价键,错误;
⑤铬元素价层电子排布式为3d54s1,第四周期元素中未成对电子数最多的元素是铬,位于第四周期第ⅥB族,位于钾元素后面第五位,正确;
故答案为②⑤;
【小问2详解】
Si原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p2,不同轨道的电子空间运动状态不同,Si原子核外电子空间运动状态共有8种,核外电子占据最高能级是p能级,为哑铃形;基态镓原子序数31,价层电子排布式为4s24p1;
【小问3详解】
为基态C+,为基态C原子,为基态C2+,为激发态C2+,电子离核越远,受原子核吸引力越小,越易电离,电离能越小,则电离最外层一个电子所需能量最高的是1s22s2;
【小问4详解】
原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,磷原子的价电子排布为3s23p3,3p能级三个轨道上,每个轨道上有1个自旋方向相同的电子,则自旋磁量子数的代数和为或;
【小问5详解】
一般情况下,金属元素的第一电离能小于非金属元素,则第一电离能最小的X为Mg元素,N原子价层电子排布式为2s22p3,N与O相比,2p轨道处于半充满的稳定结构,故失去第一个电子较难,第一电离能较大,则较大的Z为N元素,Y为O元素。
16. 已知甘氨酸存在如下平衡关系:(甘氨酸)。已知相关物质的电离平衡常数及溶度积如下表所示。(,)
物质
HClO
平衡
常数
回答下列问题:
(1)的甘氨酸溶液显_______(“酸”“碱”或“中”)性。
(2)浓度均为的①溶液、②溶液、③溶液,由大到小的顺序为_______(填序号)。
(3)浓度均为的溶液与溶液等体积混合,反应的离子方程式为_______。
(4)的溶液中_______(“”“”或“”,下同);向0.1的溶液中通入至中性(溶液体积不变),_______,_______。
(5)向的溶液中加入等浓度的溶液,计算说明理论上能否生成沉淀:_______。
【答案】(1)酸 (2)①>②>③
(3)
(4) ①. < ②. > ③. <
(5)反应的平衡常数,值很大,理论上可以生成沉淀
【解析】
【小问1详解】
25 °C时甘氨酸的水解平衡常数,甘氨酸的电离常数(Ka2)大于其水解常数,故显酸性。
【小问2详解】
根据水解的规律,比较三种盐的酸根对应的酸的酸性,酸性越弱,盐的水解程度更大,碱性越强,pH越大。①对应,,②对应HClO,,③对应,。故酸的酸性:③>②>①,则溶液pH:①>②>③。
【小问3详解】
ClO-夺取草酸根质子后可形成HClO,HClO具有强氧化性,会将H2C2O4氧化为CO2,总的离子方程式为。
【小问4详解】
为二元弱酸,其电离度主要考虑其第一步电离,设其电离度为,则有,,可得,解得,可得;向的溶液中通入至中性,根据电荷守恒有,又有物料守恒,可得
,所以;,
,可得。
【小问5详解】
反应的平衡常数,值很大,理论上可以生成。
17. 氢气是一种清洁能源,氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。回答下列问题:
(1)在传统电解水制氢时一般会遇到阳极电势高、反应速率缓慢等问题,科技工作者设计出一种耦合高效制的方法,装置如图所示,部分反应机理为:。
①b电极应接电源_______极(填“正”或“负”),b电极发生的电极反应式为_______。
②若要在制的同时得到较浓的溶液,则离子交换膜需使用_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
③电解时阴极区pH_______(填“增大”或“减小”)。
④相同电量下理论产量是传统电解水的_______倍。
(2)一定条件下利用如图所示装置可实现苯的电化学储氢(苯→环己烷,忽略其他有机物)。
①A端为电源的_______极(填“正”或“负”),生成环己烷的电极反应式为_______。
②反应中生成环己烷的物质的量为_______mol。
【答案】(1) ①. 正 ②. ③. 阳 ④. 增大 ⑤. 2
(2) ①. 负 ②. ③. 1.2
【解析】
【小问1详解】
①据图可知,电极上转化为,而转化为为氧化反应,所以电极应接电源正极;根据阳极反应机理,b电极发生的电极反应式为;
②阴极水得电子生成氢气:,故要想得到浓度较大的,离子交换膜应为阳离子交换膜,由电极移向电极;
③由阴极反应式可知,离子交换膜应为阳离子交换膜,阴极区会生成,故阴极区会增大;
④根据阳极反应方程式()及阴极反应方程式(),转移电子时,阴、阳两极各生成,共,而传统电解水()转移电子,只有阴极生成,所以相同电量下氢气理论产量是传统电解水的2倍;
【小问2详解】
①苯生成环己烷发生还原反应,由此可知电极D为阴极,则A端为电源负极,电极反应式为;
②假设阴极只发生苯生成环己烷的反应,由苯生成环己烷的电极反应式可知,反应前后物质的量不变,则生成环己烷为,转移电子为;阳极生成,转移电子为,转移电子不守恒,说明阴极还有得电子生成;设极生成,环己烷,则,含苯的气体总量为,则有,得,,反应中生成环己烷的物质的量为1.2 mol。
18. 南京理工大学某课题组基于单簇催化剂(SCC),提出了一种一氧化氮还原反应(NORR)的新型结构-活性关系,经研究发现主要反应如下(皆可自发进行):
I.
II.
III.
(1)反应I的_______0(填“>”或“<”),理由是_______。
(2)在、100kPa反应条件下,向密闭容器中充入和发生上述反应,测得含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图所示。
已知:反应II为快速平衡,可认为不受慢反应I、III的影响;95 min时反应达到平衡状态;为用物质的量分数表示的平衡常数。
①恒温条件下,下列能说明反应体系达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体密度保持不变 B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.的体积分数保持不变 D.与的物质的量之比为
②表示NO含氮元素占比的是曲线_______。(填“a”“b”或“c”)
③点时,的物质的量为_______。
④若选择对反应II催化效果更好的催化剂,则F点可能移向_______。(填“E点”“E点上方”或“点下方”)
⑤若95 min时体系达到平衡,则氢气的转化率为_______(保留2位有效数字),反应III的物质的量分数平衡常数的计算式为_______。(列出计算式即可)
【答案】(1) ①. ②. 反应I是气体分子数减少的反应,,反应I可自发进行,则,故该反应的
(2) ①. BC ②. a ③. 2.71 ④. E点上方 ⑤. ⑥.
【解析】
【18题详解】
反应I是气体分子数减少的反应,,反应I可自发进行,则,故该反应的;
【19题详解】
①密闭容器容积不变,根据质量守恒定律气体质量始终不变,故混合气体密度始终不变,A错误;气体总质量不变,反应前后气体分子数在不断变化,故反应未平衡时混合气体的平均摩尔质量在不断变化,B正确;氨气的体积分数不变时说明体系已经达到平衡,C正确;氮气和氢气的物质的量之比为不能说明体系达到平衡,D错误;故选B、C;
②反应II为快反应,曲线表示物质快速减少,故表示快速增加,故曲线表示氨气;曲线表示氮气;
③点时,由图知,的氮含量为,,的氮含量为,,的氮含量为,,由氧原子守恒得,,由氢原子守恒得,;
④若选择对反应II催化效果更好的催化剂,反应II会更快,生成达到最高点所用时间短,的占比更大,因此点可能移向点上方的某个点;
⑤由图知平衡时,的氮含量为,,的氮含量为,,的氮含量为,,由氧原子守恒,,得到,由氢原子守恒,,得到,氢气转化率为;平衡时混合气体的总物质的量为,的物质的量分数为,的物质的量分数为,的物质的量分数为,则反应Ⅲ的平衡常数。
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