精品解析:山西朔州市朔城区第一中学校2025-2026学年第一学期高二年级期末模拟检测化学试题
2026-06-26
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内容正文:
山西省朔州市朔城区一中2025-2026学年第一学期高二年级期末
模拟检测化学试题
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。
5.本试卷考试范围为必修一第一章到选择性必修二第二章第三节。
可能用到的相对原子质量:K-39 H-1 C-12 N-14 O-16 Ga-70
第I卷(共 42分)
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. 下列化学用语表述正确的是
A. 中子数为21的钾核素:
B. 的电子式为
C. 分子的球棍模型:
D. 基态价层电子的轨道表示式:
3. 下列说法不正确的是
A. 采用多层催化剂间隔催化,有利于提高反应速率、产率
B. ,高压可提高CO吸收率
C. ,其他条件不变,添加少量纳米CaO可以增大的平衡体积分数
D. 基元反应的速率较小,则所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
4. 如图所示,各烧杯中均盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为
A. ②①③④ B. ④③①② C. ④②①③ D. ③②④①
5. 常温下,下列溶液中不可能大量共存的离子组是
物质名称
电离常数(25℃)
HF
Ka=6.3×10⁻⁴mol·L⁻¹
H2S
Ka1=1.1×10⁻⁷mol·L⁻¹;Ka2=1.3×10⁻¹³mol·L⁻¹
H2SO3
Ka1=1.4×10⁻²mol·L⁻¹;Ka2=6.0×10⁻⁸mol·L⁻¹
CH3COOH
Ka=1.75×10⁻⁵mol·L⁻¹
H2CO3
Ka1=4.5×10⁻⁷mol·L⁻¹;Ka2=4.7×10⁻¹¹mol·L⁻¹
A. HS⁻、 B. HF、CH3COO⁻ C. HS⁻、 D. 、
6. 二氧化氯()是一种黄绿色气体,易溶于水,在水中的溶解度约为的5倍,其水溶液在较高温度与光照下会生成与。是一种极易爆炸的强氧化性气体,实验室制备的反应为下列关于、、的说法正确的是
A. 分子是极性分子 B. 中含有非极性键
C. 的空间构型为平面三角形 D. 与的键角相等
7. 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
8. 下列关于金属腐蚀的叙述正确的是
A. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
B. 马口铁(镀锡铁)镀层破损后,首先是镀层被氧化
C. 金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D. 常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
9. 短周期非金属元素W、X、Y、Z、M原子序数依次增大,X、M同主族,基态Z原子s能级和p能级轨道电子数相等,基态X、Y、Z的价电子数之和等于W与M的原子核外电子数之和。下列说法错误的是
A. 原子半径:M>Z>W
B. 电负性:Z>M>W
C. 第一电离能:Y>Z>M
D. 简单氢化物键角:M>Y>Z
10. 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
11. 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
12. 下列对应的实验操作、现象和结论,不正确的是
选项
实验操作与现象
结论
A
室温下,、分别暴露在潮湿的空气中,只有明显冒白雾
水解能力:
B
向滴有酚酞溶液中加入少量固体,溶液红色变浅并有白色沉淀生成
溶液中,存在水解平衡
C
室温下,用pH计分别测定溶液、溶液的溶液的pH大
酸性:
D
室温下,向两份草酸溶液中分别滴加溶液或溶液,只有产生沉淀
A. A B. B C. C D. D
13. ,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,
14. 难溶盐可溶于盐酸,常温下,用HCl气体调节:浊液的pH,测得体系中或随的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线N代表随的变化趋势 B. Y点溶液中存在
C. 氢氟酸的 D. 难溶盐的溶度积
第Ⅱ卷(共58分)
二、非选择题(本题共4题,共58分)
15. Ⅰ.物质微观结构的探索,是解锁化学世界奥秘的关键。冬奥会后,国家速滑馆“冰丝带”向公众开放,其美丽的透光结构部分材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物ETFE制成。
(1)CF2=CF2和ETFE分子中C原子的杂化轨道类型分别为_______。
(2)N2F2(二氟氮烯)分子中,氮原子的杂化类型为sp2,则N2F2的结构式为_______。
(3)已知P4O6与P4O10的结构如图,则P4O6中的键角∠O—P—O_______P4O10中的键角∠O—P—O(填“>”“<”或“=”),原因是:_______。
Ⅱ.氢键普遍存在于有机化合物和无机化合物中,通常用X—H…Y—表示(“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键)。下列物质均能形成氢键:
①NH3 ②H2O ③HF ④邻羟基苯甲醛 ⑤对羟基苯甲醛。
(4)①②③中N、O、F均为元素周期表中的_______区;④和⑤的沸点高低顺序为④_______⑤(填“高于”或“低于”或“等于”)。
(5)H—F分子间形成氢键的下列两种表示方式正确的是_______。
(6)下列说法正确的是:_______
A. NH3稳定性好的原因之一是因为氨气分子间形成了分子间氢键
B. 氨气极易溶于水是因为氨气分子与水分子之间形成了氢键
C. 氧气在水中溶解度小于臭氧在水中溶解度
D. 干冰易升华,这与分子中C=O键的键能大小有关
(7)青蒿素是可以从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体,分子结构如图所示,则青蒿素分子中含有_______个手性碳原子。
16. 氯化锡()是一种重要的有机分析试剂。某实验小组利用下图装置(夹持装置略去)制备氯化锡并检测所制氯化锡的纯度。
已知:①氯化锡易溶于乙醇、苯、四氯化碳等有机物,易水解生成。
②部分物质熔沸点如下表:
Sn
熔点
217
沸点
685
114
回答下列问题:
(1)装置乙中盛放的试剂名称为___________。
(2)装置戊所用仪器a的名称为___________,其盛装碱石灰的作用是___________。
(3)氯化锡易水解从而影响其纯度,某实验小组通过下列实验测氯化锡纯度(杂质中不含其他含氯物质)。
实验操作:用分析天平称取氯化锡样品,配成溶液,移取溶液于锥形瓶中,滴加指示剂溶液。在不断摇动下,用标准溶液滴定至有砖红色沉淀()生成,30秒内不褪色。平行测试5次,消耗标准溶液如下表所示。
滴定次数
1
2
3
4
5
起始读数
1.10
2.00
0.20
0.50
1.20
终点读数
31.20
31.80
28.20
30.40
31.40
①氯化锡水解时发生反应的化学方程式为___________。
②滴定时标准溶液应选用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管,在使用滴定管前,首先要___________,洁净的滴定管在盛装溶液前应润洗,其操作为___________(填选项字母),重复润洗操作次。
A.从滴定管上口加入蒸馏水 B.从滴定管上口加入标准溶液
C.倾斜转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁 D.上下晃动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁
E.将液体从滴定管上口倒入预置的烧杯中 F.将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中
③平均消耗标准溶液的体积为___________mL。若滴定前滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,用该数据计算最终所测纯度___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
④计算氯化锡的纯度为___________(保留4位有效数字)。
17. 回答下列问题:
(1)双极膜是一种能将水分子解离为和的特殊离子交换膜。制取聚合硫酸铁净水剂(简称)的电化学装置如图所示。回答下列问题:
①图中均为石墨电极,极的电极反应式为___________。
②为___________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜,图中甲是___________(填“”或“”)。
(2)工业可用电解精炼法提纯镓,具体原理如图所示。
已知:金属活动性强弱顺序为:,镓的化学性质与铝相似。
①电解精炼镓时产生的阳极泥的主要成分是___________。
②电解过程中阳极产生的离子迁移到阴极并在溶液阴极析出高纯镓。请写出电解过程中阴极析出高纯镓的电极反应式___________。
③电解过程中需控制合适的电压,若电压太高,阴极会产生导致电解效率下降。若外电路通过,阴极得到的镓,则该电解装置的电解效率___________(生成目标产物消耗的电子数转移的电子总数)。
18. 采用“对重整制氢”是直接利用酸性天然气矿的有效方案。
重整制氢反应:
反应机理分为如下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)___________,反应Ⅱ在___________(填“高温”或“低温”)能自发进行。
(2)一定温度下,分别用等量的在不同压强的刚性密闭容器下发生反应Ⅰ,经相同时间,测得的转化率与压强的关系如下图所示:
①在某个刚性密闭容器中,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是___________(选填序号)
A.气体密度保持不变 B.
C.气体压强保持不变 D.气体的平均相对分子质量保持不变
②下列说法错误的是___________(选填序号)
A.a点: B.逆反应速率: C.b点: D.平衡常数:
(3)保持压强为0.1 MPa,分别通入、、Ar为2 mol、2 mol、9.5 mol,发生反应Ⅰ、Ⅱ。经相同反应时间,、和的物质的量分数(w)随温度的变化关系如图甲所示,测得平衡状态下的产量和的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。
①图甲中1100℃时,的物质的量分数为___________,相同条件下若不加入Ar,的产量___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②图乙中680℃之前,随着温度升高的产量增大的原因可能是___________。
③680℃时,的产量___________mol。已知为用气体分压表示的平衡常数,分压物质的量分数总压,反应Ⅱ的分压平衡常数___________MPa(列计算式)。
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山西省朔州市朔城区一中2025-2026学年第一学期高二年级期末
模拟检测化学试题
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。
5.本试卷考试范围为必修一第一章到选择性必修二第二章第三节。
可能用到的相对原子质量:K-39 H-1 C-12 N-14 O-16 Ga-70
第I卷(共 42分)
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. 下列化学用语表述正确的是
A. 中子数为21的钾核素:
B. 的电子式为
C. 分子的球棍模型:
D. 基态价层电子的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.钾核素质子数为19,中子数为21时,质量数=质子数+中子数=19+21=40,核素符号应为,A错误;
B.CS2与CO2结构相似,为直线形分子,碳与硫原子间形成双键,每个硫原子另有两对孤对电子,CS2的电子式为,B正确;
C.PH3分子中P原子有一对孤对电子,空间构型为三角锥形,球棍模型应体现三角锥形结构,且P原子半径大于H原子半径,选项给出的是平面三角形,C错误;
D.基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2,Fe3+失去3个电子(先失4s2,再失1个3d电子),价层电子排布式为3d5,根据洪特规则,3d5电子分占5个轨道且自旋平行,选项所给轨道表示式自旋不同,正确的轨道表示是,D错误;
故选B。
3. 下列说法不正确的是
A. 采用多层催化剂间隔催化,有利于提高反应速率、产率
B. ,高压可提高CO吸收率
C. ,其他条件不变,添加少量纳米CaO可以增大的平衡体积分数
D. 基元反应的速率较小,则所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应采用多层催化剂间隔催化,有利于提高反应速率,合适的催化剂可减小副反应发生,有利于产率提高,故A正确;
B.反应正向气体分子数减小,高压有利于平衡正向移动,可提高CO吸收率,故B正确;
C.其他条件不变,添加少量纳米CaO,可吸收生成的二氧化碳,使平衡正向移动,可以增大H2的平衡体积分数,故C正确;
D.基元反应的速率较小,说明单位体积内活化分子数少,故D错误;
故选:D。
4. 如图所示,各烧杯中均盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为
A. ②①③④ B. ④③①② C. ④②①③ D. ③②④①
【答案】A
【解析】
【详解】根据图知,②③装置是原电池,在②中,金属铁做负极,③中金属铁作正极,做负极的腐蚀速率快,所以②>③,④装置是电解池,其中金属铁为阴极,被保护,①中金属铁发生吸氧腐蚀,金属腐蚀的快慢:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀,所以腐蚀速率是:②①③④,故答案为:A。
5. 常温下,下列溶液中不可能大量共存的离子组是
物质名称
电离常数(25℃)
HF
Ka=6.3×10⁻⁴mol·L⁻¹
H2S
Ka1=1.1×10⁻⁷mol·L⁻¹;Ka2=1.3×10⁻¹³mol·L⁻¹
H2SO3
Ka1=1.4×10⁻²mol·L⁻¹;Ka2=6.0×10⁻⁸mol·L⁻¹
CH3COOH
Ka=1.75×10⁻⁵mol·L⁻¹
H2CO3
Ka1=4.5×10⁻⁷mol·L⁻¹;Ka2=4.7×10⁻¹¹mol·L⁻¹
A. HS⁻、 B. HF、CH3COO⁻ C. HS⁻、 D. 、
【答案】B
【解析】
【分析】由电离常数大小可知酸性:H2SO3>HF>>>H2S>HSO>HCO>HS-,若发生强酸制取弱酸的反应,则离子不能大量共存,以此来解答。
【详解】A.由电离常数大小可知酸性:,弱酸不能制取较强酸,HS-与SO不发生反应,故在溶液中HS-和SO可以大量共存,A不符合题意;
B.由电离常数大小可知酸性:HF>CH3COOH,较强酸能制取较弱酸,可知反应可发生,所以在溶液中HF和不能大量共存,B符合题意;
C.由电离常数大小可知酸性:>H2S> HCO>HS-,由弱酸不能制取较强酸,HS-和之间不发生反应,所以在溶液中可以大量共存,C不符合题意;
D.由电离常数大小可知酸性:H2SO3>>HSO,之间不发生反应,则在溶液中可以大量共存,D不符合题意;
答案选B。
6. 二氧化氯()是一种黄绿色气体,易溶于水,在水中的溶解度约为的5倍,其水溶液在较高温度与光照下会生成与。是一种极易爆炸的强氧化性气体,实验室制备的反应为下列关于、、的说法正确的是
A. 分子是极性分子 B. 中含有非极性键
C. 的空间构型为平面三角形 D. 与的键角相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.ClO2易溶于水,在水中的溶解度约为Cl2的5倍,氯气是非极性分子,根据相似相溶原理,ClO2与水分子极性相似,故ClO2为极性分子,A正确;
B.中Cl和O以极性共价键结合,B错误;
C.中心原子Cl有3个σ键,孤电子对数为,空间构型为三角锥形,C错误;
D.中心原子Cl的孤电子对数为,中心原子Cl的孤电子对数为1,孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间斥力>成键电子对之间斥力,因此键角>键角,D错误;
故选A。
7. 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。
8. 下列关于金属腐蚀的叙述正确的是
A. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
B. 马口铁(镀锡铁)镀层破损后,首先是镀层被氧化
C. 金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D. 常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁腐蚀过程中化学能并非全部转化为电能,部分能量以热等形式散失,且腐蚀效率并非100%,A错误;
B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,因铁比锡活泼,所以铁为阳极,铁首先被氧化腐蚀,而非镀层锡被氧化,B错误;
C.在潮湿环境中,金属的电化学腐蚀通常以吸氧腐蚀为主,这是常见情况,C正确;
D.常温下置于空气中的金属,因空气含水分,主要发生电化学腐蚀,而非化学腐蚀,D错误;
故选C。
9. 短周期非金属元素W、X、Y、Z、M原子序数依次增大,X、M同主族,基态Z原子s能级和p能级轨道电子数相等,基态X、Y、Z的价电子数之和等于W与M的原子核外电子数之和。下列说法错误的是
A. 原子半径:M>Z>W
B. 电负性:Z>M>W
C. 第一电离能:Y>Z>M
D. 简单氢化物键角:M>Y>Z
【答案】B
【解析】
【分析】短周期非金属元素W、X、Y、Z、M原子序数依次增大,基态Z原子s能级和p能级轨道电子数相等,电子排布为,则Z为O元素;因为X、Y原子序数均小于O元素,则X、Y位于第二周期,X与M同主族,且M的原子序数大于O元素,所以M位于第三周期;假设X位于第IVA族,则X为C元素,M为Si元素,Y为N元素。验证条件:基态X、Y、Z的价电子数之和等于W与M的原子核外电子数之和,X、Y、Z价电子数之和为4+5+6=15,M核外电子数为14,则W的原子核外电子数为1,即W为H元素,符合题意。
【详解】A.电子层数越多,原子半径越大;则原子半径:M(Si) > Z(O) > W(H),A正确;
B.同周期主族元素,从左到右电负性逐渐增大;同主族从上到下电负性逐渐减小;则电负性:Z(O) >W(H)>M(Si),B错误;
C.同周期主族元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,但 ⅡA、ⅤA 族因电子排布全满、半满稳定结构,第一电离能高于同周期相邻主族元素;同主族从上到下,第一电离能逐渐减小;则第一电离能:Y(N)> Z(O)> M(Si),C正确;
D.、、中心原子均为sp3杂化,而的孤电子对数为0,的孤电子对数为1,的孤电子对数为2,则简单氢化物键角:M() > Y() > Z(),D正确;
故选B。
10. 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。
11. 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。
12. 下列对应的实验操作、现象和结论,不正确的是
选项
实验操作与现象
结论
A
室温下,、分别暴露在潮湿的空气中,只有明显冒白雾
水解能力:
B
向滴有酚酞溶液中加入少量固体,溶液红色变浅并有白色沉淀生成
溶液中,存在水解平衡
C
室温下,用pH计分别测定溶液、溶液的溶液的pH大
酸性:
D
室温下,向两份草酸溶液中分别滴加溶液或溶液,只有产生沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.与水解都生成HCl,室温下,、分别暴露在潮湿的空气中,只有明显冒白雾,说明水解能力:,A正确;
B.滴有酚酞的溶液显红色,说明碳酸根水解显碱性,加入少量固体,溶液红色变浅并有白色沉淀生成,说明钙离子与碳酸根生成碳酸钙沉淀,碳酸根浓度减小,使碳酸根水解平衡逆向移动,氢氧根浓度减小,碱性减弱,溶液红色变浅,B正确;
C.室温下,用pH计分别测定溶液、溶液的,溶液的pH大,说明水解程度:,则酸性:,C错误;
D.室温下,向两份草酸溶液中分别滴加溶液或溶液,只有产生沉淀,说明Qc>Ksp(CaC2O4),Qc<Ksp(MgC2O4),所以,D正确;
故选C。
13. ,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。
14. 难溶盐可溶于盐酸,常温下,用HCl气体调节:浊液的pH,测得体系中或随的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线N代表随的变化趋势 B. Y点溶液中存在
C. 氢氟酸的 D. 难溶盐的溶度积
【答案】B
【解析】
【分析】HF的电离常数Ka=,-lgc(F-)=lg-lgKa,Ksp(MgF2)=c(Mg2+)×c2(F-),温度不变,Ka和Ksp都不变,则-lgc(F-)随着lg的增大而增大,即为曲线M,c(F-)随着lg的增大而减小,则c(Mg2+)随着lg的增大而增大,-lgc(Mg2+)随着lg的增大而减小,即为曲线N。
【详解】A.根据分析可知,曲线M代表随的变化关系,曲线N代表随的变化关系,A错误;
B.Y点溶液中,物料守恒为,有,B正确;
C.由X点可知,C错误;
D.,,根据,得出,的溶度积常数,D错误;
故答案选B。
第Ⅱ卷(共58分)
二、非选择题(本题共4题,共58分)
15. Ⅰ.物质微观结构的探索,是解锁化学世界奥秘的关键。冬奥会后,国家速滑馆“冰丝带”向公众开放,其美丽的透光结构部分材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物ETFE制成。
(1)CF2=CF2和ETFE分子中C原子的杂化轨道类型分别为_______。
(2)N2F2(二氟氮烯)分子中,氮原子的杂化类型为sp2,则N2F2的结构式为_______。
(3)已知P4O6与P4O10的结构如图,则P4O6中的键角∠O—P—O_______P4O10中的键角∠O—P—O(填“>”“<”或“=”),原因是:_______。
Ⅱ.氢键普遍存在于有机化合物和无机化合物中,通常用X—H…Y—表示(“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键)。下列物质均能形成氢键:
①NH3 ②H2O ③HF ④邻羟基苯甲醛 ⑤对羟基苯甲醛。
(4)①②③中N、O、F均为元素周期表中的_______区;④和⑤的沸点高低顺序为④_______⑤(填“高于”或“低于”或“等于”)。
(5)H—F分子间形成氢键的下列两种表示方式正确的是_______。
(6)下列说法正确的是:_______
A. NH3稳定性好的原因之一是因为氨气分子间形成了分子间氢键
B. 氨气极易溶于水是因为氨气分子与水分子之间形成了氢键
C. 氧气在水中溶解度小于臭氧在水中溶解度
D. 干冰易升华,这与分子中C=O键的键能大小有关
(7)青蒿素是可以从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体,分子结构如图所示,则青蒿素分子中含有_______个手性碳原子。
【答案】(1)sp2、sp3
(2)F-N=N-F (3) ①. < ②. P4O6中P原子的价层电子对个数是4且含有1个孤电子对,P4O10分子中P原子的价层电子对个数是4且不含孤电子对,两种物质中的P都采用sp³杂化,孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力;
(4) ①. p ②. 低于
(5)乙 (6)BC
(7)7
【解析】
【小问1详解】
中C原子形成碳碳双键,杂化类型为;ETFE是乙烯和四氟乙烯的加聚产物,双键打开后所有C原子均为单键连接,杂化类型为;
【小问2详解】
氮原子的杂化类型为sp2,价层电子对数为3,存在N=N双键,每个N原子与1个F原子成键并有孤对电子,因此可以画出F—N=N—F;
【小问3详解】
根据图知,中P原子的价层电子对个数是4且含有1个孤电子对,分子中P原子的价层电子对个数是4且不含孤电子对,两种物质中的P都采用sp³杂化,孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以中的键角∠O—P—O小于中的键角∠O—P—O;
【小问4详解】
根据元素周期表知N、O、F均位于p区; ④能形成分子内氢键、⑤能形成分子间氢键,能形成分子间氢键的物质沸点较高,所以④和⑤的沸点高低顺序为④低于⑤;
【小问5详解】
F与H形成氢键后,F周围有孤电子对,使F与两个相连的H呈一定角度而非直线形,故选乙;
【小问6详解】
A.物质稳定性由化学键键能决定,氢键不影响化学稳定性,只影响物理性质,A错误;
B.与水分子间形成氢键,是氨气极易溶于水的重要原因,B正确;
C.为非极性分子,为极性分子,且可与水形成氢键,因此氧气在水中溶解度小于臭氧,C正确;
D.干冰升华破坏的是分子间作用力,与键的键能无关;
故选BC。
【小问7详解】
手性碳原子是指连有4个不同原子或基团的饱和碳原子(即形成4个单键,且4个取代基各不相同),只连有氢原子和3个相同基团(如甲基)的碳原子,不是手性碳。连有双键(如C=O)的碳原子,不是手性碳。连有4个不同基团的饱和碳原子,才是手性碳。在青蒿素的结构中,符合条件的手性碳原子共有 7个。
16. 氯化锡()是一种重要的有机分析试剂。某实验小组利用下图装置(夹持装置略去)制备氯化锡并检测所制氯化锡的纯度。
已知:①氯化锡易溶于乙醇、苯、四氯化碳等有机物,易水解生成。
②部分物质熔沸点如下表:
Sn
熔点
217
沸点
685
114
回答下列问题:
(1)装置乙中盛放的试剂名称为___________。
(2)装置戊所用仪器a的名称为___________,其盛装碱石灰的作用是___________。
(3)氯化锡易水解从而影响其纯度,某实验小组通过下列实验测氯化锡纯度(杂质中不含其他含氯物质)。
实验操作:用分析天平称取氯化锡样品,配成溶液,移取溶液于锥形瓶中,滴加指示剂溶液。在不断摇动下,用标准溶液滴定至有砖红色沉淀()生成,30秒内不褪色。平行测试5次,消耗标准溶液如下表所示。
滴定次数
1
2
3
4
5
起始读数
1.10
2.00
0.20
0.50
1.20
终点读数
31.20
31.80
28.20
30.40
31.40
①氯化锡水解时发生反应的化学方程式为___________。
②滴定时标准溶液应选用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管,在使用滴定管前,首先要___________,洁净的滴定管在盛装溶液前应润洗,其操作为___________(填选项字母),重复润洗操作次。
A.从滴定管上口加入蒸馏水 B.从滴定管上口加入标准溶液
C.倾斜转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁 D.上下晃动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁
E.将液体从滴定管上口倒入预置的烧杯中 F.将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中
③平均消耗标准溶液的体积为___________mL。若滴定前滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,用该数据计算最终所测纯度___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
④计算氯化锡的纯度为___________(保留4位有效数字)。
【答案】(1)浓硫酸 (2) ①. 球形干燥管 ②. 吸收未反应的Cl2,防止污染空气;同时防止外界水蒸气进入装置丁,避免SnCl4水解
(3) ①. SnCl4+4H2O=SnO2⋅2H2O↓+4HCl ②. 酸式 ③. 检漏 ④. B→C→F ⑤. 30.00 ⑥. 偏大 ⑦.
【解析】
【分析】装置甲中高锰酸钾与浓盐酸反应生成Cl2,氯化锡易水解,装置乙用于除去Cl2中的H2O,装置丙中Sn与Cl2反应生成SnCl4,装置丁用于冷凝收集SnCl4,装置戊中的碱石灰可防止外界水蒸气进入丁装置,同时吸收未反应的Cl2。
【小问1详解】
根据题目,装置甲中高锰酸钾与浓盐酸反应生成Cl2,氯化锡易水解,装置乙用于除去Cl2中的H2O,因此,装置乙中应盛放浓硫酸。
【小问2详解】
观察装置图,仪器a为球形干燥管。SnCl4易水解,需防止外界水蒸气进入装置丁。此外,未反应的Cl2需被吸收,避免污染环境。因此,碱石灰的作用是:吸收未反应的Cl2,防止污染空气;同时防止外界水蒸气进入装置丁,避免SnCl4水解。
【小问3详解】
①根据题目,SnCl4易水解生成SnO2·2H2O。根据元素守恒,反应方程式为:SnCl4+4H2O=SnO2⋅2H2O↓+4HCl;
②AgNO3溶液具有氧化性,会腐蚀橡胶,因此应使用酸式滴定管。使用前需检查滴定管是否漏水(检漏)。润洗时,应从滴定管上口加入3~5mL AgNO3标准溶液(B),倾斜转动滴定管,使溶液润湿全部内壁(C),再将液体从下部放出(F)。即操作为:B→C→F。
③滴定消耗的体积:第1次:31.20mL - 1.10 mL = 30.10 mL,第2次:31.80 mL - 2.00 mL = 29.80 mL,第3次:28.20 mL - 0.20 mL = 28.00 mL(明显异常,舍去),第4次:30.40 mL - 0.50 mL = 29.90 mL,第5次:31.40 mL - 1.20 mL = 30.20 mL,取其余4次的平均值:
V=mL=30.00 mL,若滴定前滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,会导致读数偏大,即消耗的AgNO3体积偏大。根据反应方程式:SnCl4+4AgNO3=4AgCl↓+Sn(NO3)4可得:n(SnCl4)= n(AgNO3),若 V(AgNO3)偏大,则 n(SnCl4)偏大,最终纯度偏大。
④ 已知:c(AgNO3)=0.1000 mol/L,V(AgNO3)=30.00 mL=0.03 L, n(AgNO3)=0.1000mol/L×0.03L=0.003 mol,n(SnCl4)=n(AgNO3)=×0.003mol=0.00075 mol这是25.00 mL溶液中SnCl4的物质的量,原250.00 mL溶液中:n(SnCl4)总=0.00075mol×=0.0075 mol,m(SnCl4)=0.0075 mol×261 g/mol=1.9575 g,样品总质量为3.000 g,纯度为:。
17. 回答下列问题:
(1)双极膜是一种能将水分子解离为和的特殊离子交换膜。制取聚合硫酸铁净水剂(简称)的电化学装置如图所示。回答下列问题:
①图中均为石墨电极,极的电极反应式为___________。
②为___________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜,图中甲是___________(填“”或“”)。
(2)工业可用电解精炼法提纯镓,具体原理如图所示。
已知:金属活动性强弱顺序为:,镓的化学性质与铝相似。
①电解精炼镓时产生的阳极泥的主要成分是___________。
②电解过程中阳极产生的离子迁移到阴极并在溶液阴极析出高纯镓。请写出电解过程中阴极析出高纯镓的电极反应式___________。
③电解过程中需控制合适的电压,若电压太高,阴极会产生导致电解效率下降。若外电路通过,阴极得到的镓,则该电解装置的电解效率___________(生成目标产物消耗的电子数转移的电子总数)。
【答案】(1) ①. ②. 阴 ③.
(2) ①. Fe、Cu ②. ③. 75%
【解析】
【小问1详解】
该装置为电解池,电极b为阳极,电极反应为,则乙为,甲为,加入硫酸铁的电解槽中,硫酸根离子向右侧移动,在右侧得到较浓的硫酸,则交换膜M为阴离子交换膜,向右侧移动,在加入硫酸铁的电解槽中得到;
①由分析可知,电极b为阳极,发生氧化反应,电极反应为;
②由分析可知,则交换膜M为阴离子交换膜;甲为;
【小问2详解】
①电解精炼法提纯镓类比电解精炼铜,粗镓作阳极,发生失电子的氧化反应,则N极为电源正极,M极为电源负极;根据金属活动性强弱顺序为:Zn>Ga>Fe>Cu可知,Zn优先失电子,然后Ga失电子,则阳极泥的主要成分是Fe、Cu;
②电解过程中阳极产生的离子迁移到阴极并在NaOH溶液阴极析出高纯镓,且镓的化学性质与铝相似,则电解过程中阴极析出高纯镓的电极反应式为;
③阴极得到3.5g的镓,对应物质的量为=0.05mol,根据电极反应可知生成0.05molGa时转移电子数为0.15mol,则电解效率η==75%。
18. 采用“对重整制氢”是直接利用酸性天然气矿的有效方案。
重整制氢反应:
反应机理分为如下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)___________,反应Ⅱ在___________(填“高温”或“低温”)能自发进行。
(2)一定温度下,分别用等量的在不同压强的刚性密闭容器下发生反应Ⅰ,经相同时间,测得的转化率与压强的关系如下图所示:
①在某个刚性密闭容器中,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是___________(选填序号)
A.气体密度保持不变 B.
C.气体压强保持不变 D.气体的平均相对分子质量保持不变
②下列说法错误的是___________(选填序号)
A.a点: B.逆反应速率: C.b点: D.平衡常数:
(3)保持压强为0.1 MPa,分别通入、、Ar为2 mol、2 mol、9.5 mol,发生反应Ⅰ、Ⅱ。经相同反应时间,、和的物质的量分数(w)随温度的变化关系如图甲所示,测得平衡状态下的产量和的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。
①图甲中1100℃时,的物质的量分数为___________,相同条件下若不加入Ar,的产量___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②图乙中680℃之前,随着温度升高的产量增大的原因可能是___________。
③680℃时,的产量___________mol。已知为用气体分压表示的平衡常数,分压物质的量分数总压,反应Ⅱ的分压平衡常数___________MPa(列计算式)。
【答案】(1) ①. ②. 高温
(2) ①. CD ②. D
(3) ①. 5.6% ②. 减小 ③. 680℃之前,随着温度升高,反应Ⅰ平衡正向移动占主导 ④. 1 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
已知:
a:
b:
由盖斯定律,反应a-b得到反应Ⅱ:,则,,反应能够自发进行,该反应为吸热的熵增反应,则高温可以自发;
【小问2详解】
①A.容器体积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡;
B.,不能说明正逆反应速率相等,不能确定是否平衡;
C.恒容条件下进行反应,反应为气体分子数改变的反应,当压强不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态;
D.混合气体的平均摩尔质量,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡;
故选CD;
②反应Ⅰ为气体分子数增大的反应,增大压强反应速率增大,平衡之前,相同时间内硫化氢反应速率增大,硫化氢转化率增大,b点达到平衡,之后增大压强,平衡逆向移动,硫化氢转化率减小;
A.a点,硫化氢转化率没有达到最大,反应正向进行,则,正确;
B.ac点硫化氢转化率相同,则生成物的量相同,但是c点压强大,则逆反应速率:,正确;
C.b点为平衡状态,反应速率比等于系数比,则,正确;
D.一定温度下,分别用等量的在不同压强的刚性密闭容器下发生反应Ⅰ,温度不变则平衡常数不变,平衡常数:,错误;
故选D;
【小问3详解】
①由图可知,1100℃时二硫化碳的体积分数为0.4%,由方程式可知,反应Ⅱ生成氢气的体积分数为2×0.4%=0.8%,消耗S2的体积分数为0.4%,体系中剩余S2的体积分数为2%,则反应Ⅰ生成S2的体积分数为0.4%+2%=2.4%,则反应Ⅰ生成氢气体积分数为2.4%×2=4.8%,两个反应共同生成氢气的体积分数为4.8%+0.8%=5.6%;两个反应均为气体分子数增大的反应。恒压条件下,不加入Ar时,各反应组分的分压相对更高,平衡会向气体分子数减小的逆反应方向移动,故H2的产量减小;
②图乙中680℃之前,随着温度升高的产量增大的原因可能是温度低于680℃时,反应Ⅰ占主导,随着温度升高,反应Ⅰ平衡正向移动占主导,使得温度升高的产量增大;
③由图,680℃时,产量为0.1mol、硫化氢转化为30%,则反应硫化氢0.6mol,由三段式:
则硫化氢、氢气、、甲烷、二硫化碳分别为1.4mol、1mol、0.1mol、1.8mol、0.2mol,总的物质的量为14.0mol,的产量为1.0mol,保持压强为0.1 MPa,则反应Ⅱ的分压平衡常数。
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