精品解析：湖北荆州中学2025-2026学年高二上学期期末考试化学试题

荆州中学2024级高二上学期期末考试 化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ni-59 一、单选题(每小题3分，共45分) 1. 中华传统文化蕴含大量化学知识，下列说法错误的是 A. “高奴县有洧水，可燃”，洧水（石油）燃烧过程涉及化学能转化为热能 B. “冰，水为之，而寒于水”，说明等质量的水和冰相比，冰的能量更低 C. “丹砂（）烧之成水银，积变又还成丹砂”，两个反应互为可逆反应 D. “衣裳垢，和灰清浣”，古人用草木灰洗衣涉及盐类水解原理 2. 下列表述错误的是 A. 基态P原子的电子有9种空间运动状态 B. 表示处于激发态的B的电子排布图 C. 2pz电子云图为 D. 中键的电子云轮廓图： 3. 研究原子、分子结构与性质是现代科学发展的基石，下列相关概念说法正确的是 A. 电子排布式1s22s22p63s23p63d3符合能量最低原理 B. 因为H-O的键能小于H-F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C. 根据对角线规则，锂与镁性质相似，锂燃烧生成氧化锂而不是过氧化锂 D. 碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 加入Al粉产生的溶液中：、、、 B. 澄清透明溶液中：、、、 C. 的溶液中：、、、 D. 由水电离的的溶液中：、、、 5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 分子中含键数目为 B. 中的孤电子对数为 C. 的中心原子价层电子对数为 D. 由和组成的混合气体中分子数为 6. 下列关于、、三种微粒的说法不正确的是 A. 三种微粒所含有的电子数相等 B. 三种微粒中氮原子的杂化方式相同 C. 三种微粒的空间构型相同 D. 键角大小关系：NH>NH3>NH 7. 在一定条件下，下列叙述与图像对应正确的是 A. 图1是时在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线，x点对应该温度下的不饱和溶液 B. 图2表示不同温度下水中和的浓度变化曲线，图中a点对应温度高于b点 C. 图3表示某温度下向弱酸HA溶液中逐滴加入NaOH溶液，滴定过程宜选用甲基橙作指示剂 D. 图4表示HA为弱酸，且a点对应pH比b点对应pH小 8. 下列实验操作、现象和结论都正确的是 选项 操作 现象 结论 A 向溶液中滴加酚酞，加热 溶液红色加深 水解是放热反应 B 向盛有溶液的试管中滴加溶液，再向其中滴加4~5滴的KI溶液 先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀 C 向平衡体系 中加入KCl固体 溶液红色变浅 平衡逆向移动 D 把盛有与固体混合物的烧杯放到滴有水滴的玻璃片上，搅拌固体混合物 烧杯外壁变凉，烧杯和玻璃片粘在一起 该反应为吸热反应 A. A B. B C. C D. D 9. 下列性质解释错误的是 选项 性质 解释 A 第一电离能： Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比Mg失去3s能级电子的能量高 B 沸点： 键的键能比键能大 C 碘在四氯化碳中溶解度比在纯水中大 碘和四氯化碳都是非极性分子，而水是极性分子，符合“相似相溶”原理 D 接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18 水分子会因氢键而形成缔合分子 A. A B. B C. C D. D 10. 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图所示。下列说法错误的是 A. 属于非电解质 B. 可用溶液吸收 C. 属于酸性氧化物 D. 不能在溶液中大量存在 11. 硫酸工业制法中，反应之一为：。科学家分析其主要反应机理如下。 反应I： 反应II：…… 反应中的能量变化如图。下列说法中不正确的是 A. 反应II的热化学方程式为： B. 使用作为反应催化剂，降低了反应的 C. 通入过量空气，可提高的平衡转化率 D. 实际反应温度为，这是综合考虑化学反应速率、化学平衡及催化剂等因素的结果 12. 向2 L的恒容密闭容器中充入8.0 mol NO2，发生反应①和②，测得NO和N2O4的物质的量变化如图所示，0～10 min内维持容器温度为℃，10 min后升高温度并维持容器温度为T2℃。下列说法正确的是 A. 0～5 min内的平均反应速率 mol·L-1·min-1 B. 5 min时反应达到平衡， C. 反应②在低温下能自发进行 D. 温度升高到℃时反应②的化学平衡常数K增大 13. 华中科技大学研究者在《Science》报道了一种新型热敏结晶增强液态热化学电池，可以给锂离子电池充电。胍离子()选择性地诱导结晶，与之间的转化平衡被打破，产生电势差，锂离子电池反应为。下列说法正确的是 A. 电池冷端电极电势高于热端电极电势 B. 该新型热敏电池放电时，热端的电极反应式为 C. 锂离子电池充电过程中，通过LiPON薄膜移向b极 D. 对锂离子电池充电时，热端电极转移xmol电子，b极生成 14. 是一种二元酸，MA是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下： (i)的溶液中，、、的与pH的关系； (ii)含MA(s)的溶液中，与pH的关系。 下列说法正确的是 A. 曲线③表示与pH的关系 B. 的数量级为 C. D. (ii)溶液中存在： 二、解答题(共55分) 15. 氯及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用，回答下列问题： （1）Cl与S的第一电离能大小比较为：Cl_______S(填“>”“<”或“=”)。 （2）分子的空间结构为_______。 （3）各分子中C-Cl键的键长如下： 一氯乙烷 () 一氯乙烯 () 一氯乙炔 () 键长 1.8031 1.7369 1.6471 ①一氯乙烯()分子结构如下图所示： 其中C原子采取_______杂化方式，C原子的一个杂化轨道与Cl的一个3p轨道形成键，并且垂直于分子平面的Cl的一个3p轨道与C的2p轨道形成3中心4电子的大π键()，使得一氯乙烯()分子中C-Cl键长短于一氯乙烷。 ②在一氯乙炔()分子中，C-Cl键长更短的理由是： (i)C的杂化轨道中s成分占比越高，形成的C-Cl键键长越短； (ii)_______。 （4）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图所示。 ①尿素的分子结构为，其中C元素为+4价，结合元素的电负性解释碳元素显正价的原因：_______。 ②阳极室中发生的反应依次为_______、_______。 16. 利用铜电解副产品粗硫酸镍()，精制提纯并获得溶液流程如下。 已知：i．粗溶液中主要含有、、、等杂质离子 ii．萃取是利用某物质在互不相溶的溶剂中溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程 （1）“沉铜”时，通入气体，生成沉淀。 ①沉铜反应的离子方程式是___________。 ②由此可推断：___________(填“”或“”)。 （2）“氧化、沉铁”时，先加入溶液。再用调节溶液的将铁转化为沉淀。 ①氧化反应的离子方程式是___________。 ②其他条件相同，将相同质量的滴加到滤液A中，滴加结束后继续反应至2小时。铁脱除率随滴加总用时变化如图所示。滴加总用时越短，铁的脱除率越小的原因是___________。 （3）“萃取、除锌”时，使用弱酸的有机溶液作为萃取剂。滤液B中转化成易溶于有机溶剂的()。根据流程图，结合平衡移动原理解释加入的作用___________。 （4）精产品中含量的测定方法如下。 已知：i．酸式盐不与产品中其他离子反应 ii．(代表或) iii．的摩尔质量为 称取产品配成溶液。取于锥形瓶中，加入标准溶液。充分反应后，用溶液滴定剩余至终点，消耗溶液。 该产品中的质量分数为___________。 17. 某小组探究溶液中与、的反应，实验方案及现象如下： 实验I 试剂 现象 滴管 试管 溶液(pH=4) 溶液 (pH=8) a．滴入1滴溶液，溶液变黄色，继续滴加，溶液变为棕色。2小时后，无明显变化 溶液 (加NaOH溶液至pH=8) b．持续滴加溶液，无明显变化。 已知：在溶液中呈棕色，受热易分解。 I．分析现象a中黄色溶液的成因。 （1）用KSCN溶液检验出溶液中含有，甲同学认为溶液中_______和，均能将氧化为；乙同学认为不是主要原因，理由是_______。 （2）为进一步验证产生的原因，乙同学设计如下方案。 实验装置 实验现象 电流表指针有偏转；左侧烧杯中溶液颜色变为黄色；右侧电极上产生无色气泡，后变为红棕色。 ①甲溶液是_______，写出右侧电极反应方程式_______。 ②分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中的溶液，同时滴加KSCN溶液，现象是_______，证明可将氧化为。 Ⅱ．探究酸性条件下，溶液中与、的反应。 序号 操作 现象 i 取的溶液，加醋酸至pH=3，加入溶液 溶液立即变为棕色 ii 取的溶液，加醋酸至pH=3，加入溶液 无明显变化 iii 分别取的溶液与的溶液，混合，沿试管内壁缓慢滴加0.5 mL浓硫酸 液体分为两层，稍后，在两层液体界面上出现棕色环 （3）根据ⅱ中的实验现象，下列说法正确的是_______(填序号)。 a．两层溶液密度存在差异 b．两层液体界面处较大，可将还原为NO c．若振荡溶液，会导致体系温度升高，棕色环消失 （4）经检验，中含氮产物只有一种，根据下列信息写出i中反应的离子方程式：_______。 综合上述实验可知，、的氧化性与溶液的酸碱性等有关。 18. 实现“碳中和、碳达峰”是中国对国际社会的庄严承诺。关键在于二氧化碳如何资源化，其中利用与镍基催化重整(DRM)技术制合成气(CO和)是研究热点之一，发生的主要反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： （1）为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定状态的单质生成1 mo1该物质的焓变。对于稳定状态单质，其为零。根据下表数据，计算反应Ⅱ的反应热_______ ，该反应能自发进行，则 _______0(填“大于”“小于”或“等于”)。 物质 CO （2）描述化学反应的平衡常数常用三种方法：和(用平衡时气体的物质的量分数代替平衡浓度计算)。关于相同温度下，反应Ⅱ的三种平衡常数的数值_______(填“相等”或“不相等)。 （3）在恒温恒容的条件同时发生反应I和反应Ⅱ，下列有关说法正确的是_______(填标号)。 A. 通入氮气，不能改变的平衡转化率 B. 混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡状态 C. 使用高效催化剂能加快反应速率和降低反应的焓变 D. 反应I逆反应的活化能小于正反应的活化能 （4）在p MPa时，将和按等物质的量充入密闭容器中，只进行反应I，分别在无催化剂及催化下反应相同时间，测得的转化率与温度的关系如图所示。 ①a点时有催化剂和无催化剂的转化率相等的原因是_______． ②在p MPa、催化条件下，将、Ar按物质的量之比1:1:2充入密闭容器，的平衡转化率大于50%，解释说明原因：_______，此时平衡常数_______(以各气体的分压代替浓度计算；列出含、p的计算式)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 荆州中学2024级高二上学期期末考试 化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ni-59 一、单选题(每小题3分，共45分) 1. 中华传统文化蕴含大量化学知识，下列说法错误的是 A. “高奴县有洧水，可燃”，洧水（石油）燃烧过程涉及化学能转化为热能 B. “冰，水为之，而寒于水”，说明等质量的水和冰相比，冰的能量更低 C. “丹砂（）烧之成水银，积变又还成丹砂”，两个反应互为可逆反应 D. “衣裳垢，和灰清浣”，古人用草木灰洗衣涉及盐类水解原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．石油燃烧是化学能转化为热能的过程，A正确； B．水结冰放热，说明等质量冰的能量低于水，B正确； C．HgS加热分解为汞和硫，但汞与硫在常温下结合成HgS，反应条件不同，不满足可逆反应的定义（同一条件下正逆反应同时进行），C错误； D．草木灰主要成分为碳酸钾，水解呈碱性，可去除油污，涉及盐类水解原理，D正确； 故答案选C。 2. 下列表述错误的是 A. 基态P原子的电子有9种空间运动状态 B. 表示处于激发态的B的电子排布图 C. 2pz电子云图为 D. 中键的电子云轮廓图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．基态P原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子的空间运动状态有9种，A正确； B．表示基态B的电子排布图而不是激发态，B错误； C．pz电子云是z轴方向形成哑铃形，所以2pz电子云图为，C正确； D．Cl原子的价层电子排布式为3s23p5，p轨道上有1个未成对电子，p轨道通过“头碰头”的方式重叠形成键，键的电子云轮廓图，D正确； 答案选B。 3. 研究原子、分子结构与性质是现代科学发展的基石，下列相关概念说法正确的是 A. 电子排布式1s22s22p63s23p63d3符合能量最低原理 B. 因为H-O的键能小于H-F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C. 根据对角线规则，锂与镁性质相似，锂燃烧生成氧化锂而不是过氧化锂 D. 碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．该电子排布式1s22s22p63s23p63d3违反能量最低原理，根据构造原理，电子应优先排满4s轨道后再填充3d轨道，如钪的基态排布应为[Ar]4s23d1，A错误； B．H-O键能小于H-F键能，但F2的键能(F-F)远小于O2(O=O)，因此F2更易解离并与H2反应，即O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B错误； C．根据对角线规则，锂与镁性质相似，锂的金属性比镁弱，锂燃烧生成氧化锂而不是过氧化锂，C正确； D．因双键和三键包含σ键和π键，而π键键能较低，故碳碳三键和双键的键能并非单键的3倍和2倍，D错误； 故答案选C。 4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 加入Al粉产生的溶液中：、、、 B. 澄清透明溶液中：、、、 C. 的溶液中：、、、 D. 由水电离的的溶液中：、、、 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入Al粉产生的溶液为酸性或者碱性溶液，若为碱性溶液， 能够与氢氧根离子发生反应；若为酸性溶液， 与氢离子反应，在溶液中一定不能大量共存，故A不选； B．澄清透明溶液中，、、、四种离子之间不发生反应，一定能大量共存，故B选； C．的溶液中c(H+)<c(OH-)，溶液呈碱性，在碱性溶液中不能大量共存，故C不选； D．由水电离的的溶液中水的电离被抑制，该溶液可能呈酸性也可能呈碱性，、在酸性溶液中会发生氧化还原反应，不能大量共存，故D不选； 故选B。 5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 分子中含键数目为 B. 中的孤电子对数为 C. 的中心原子价层电子对数为 D. 由和组成的混合气体中分子数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子中每个分子含4个 σ键，但题目中未说明22.4L 是否处于标准状况，无法确定其物质的量，因此无法计算σ键数目，A错误； B．的摩尔质量为，4.6g 的物质的量为0.1 mol。每个离子中，N原子的孤电子对为，因此0.1 mol 含N的孤电子对为，B正确； C．的中心原子Se的价层电子对数为：，因此1 mol 的中心原子Se价层电子对数为，C错误； D．和的摩尔质量均为，28 g混合气体的物质的量为1 mol，分子数为，D错误； 故答案为B。 6. 下列关于、、三种微粒的说法不正确的是 A. 三种微粒所含有的电子数相等 B. 三种微粒中氮原子的杂化方式相同 C. 三种微粒的空间构型相同 D. 键角大小关系：NH>NH3>NH 【答案】C 【解析】 【详解】A．、、三种微粒，每个、、所含有的电子数都为10个，故A正确； B．铵根离子中氮原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+(5−1−4×1)=4，所以其采用sp3杂化，氨气分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)=4，所以氮原子杂化方式是sp3，中氮原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+(5−1×2+1) =4，所以其采用sp3杂化，故B正确； C．根据三种微粒的杂化方式可知，铵根离子为正四面体结构；氨气分子空间构型为三角锥形，空间构型为V形，故C错误； D．铵根离子中，含0对孤电子，氨气分子中含1对孤电子，NH含2对孤电子，含有孤电子对越多，分子中的键角越小，所以键角大小关系：NH>NH3>NH，故D正确； 故选C。 7. 在一定条件下，下列叙述与图像对应正确的是 A. 图1是时在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线，x点对应该温度下的不饱和溶液 B. 图2表示不同温度下水中和的浓度变化曲线，图中a点对应温度高于b点 C. 图3表示某温度下向弱酸HA溶液中逐滴加入NaOH溶液，滴定过程宜选用甲基橙作指示剂 D. 图4表示HA为弱酸，且a点对应pH比b点对应pH小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图1，  的沉淀溶解平衡为：，其溶度积  。在平衡曲线上，任意一点都满足  。对于x点，  和  均高于平衡曲线上的对应值，因此  ，溶液为过饱和溶液，会析出沉淀，A错误； B．图2中，a点  ，说明是纯水或中性溶液。根据水的离子积  ，温度升高，  增大。a点  小于b点，说明a点温度低于b点，B错误； C．图3显示，滴定终点（pH突变点）在pH > 7的范围内，说明是强碱滴定弱酸的过程。甲基橙的变色范围是3.1~4.4，适用于强酸强碱滴定；而酚酞的变色范围是8.0~9.6，更适合作为弱酸滴定的指示剂，C错误； D．图4中，HA和HB在稀释前导电能力相同，说明初始  相同。稀释相同倍数后，HA的导电能力大于HB，说明  ，pH：a<b，稀释促进了HA的电离，则HA的酸性弱于HB，D正确； 故选D。 8. 下列实验操作、现象和结论都正确的是 选项 操作 现象 结论 A 向溶液中滴加酚酞，加热 溶液红色加深 水解是放热反应 B 向盛有溶液的试管中滴加溶液，再向其中滴加4~5滴的KI溶液 先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀 C 向平衡体系 中加入KCl固体 溶液红色变浅 平衡逆向移动 D 把盛有与固体混合物的烧杯放到滴有水滴的玻璃片上，搅拌固体混合物 烧杯外壁变凉，烧杯和玻璃片粘在一起 该反应为吸热反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．加热使溶液红色加深，说明水解程度增大，水解是吸热反应，结论“水解是放热反应”错误，A错误； B．2 mL 0.1 mol/L含0.2 mmol，1 mL 0.1 mol/L含0.1 mmol，过量，加入后过量直接生成沉淀，并非转化为，不能证明，结论错误，B错误； C．平衡体系为（红色），加入固体增加浓度，但不参与平衡反应，离子强度效应可忽略，红色不应变浅，结论“平衡逆向移动”错误，C错误； D．与反应吸热，导致温度降低，烧杯变凉且与玻璃片粘连，现象与结论一致，D正确； 故选D。 9. 下列性质解释错误的是 选项 性质 解释 A 第一电离能： Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比Mg失去3s能级电子的能量高 B 沸点： 键的键能比键能大 C 碘在四氯化碳中溶解度比在纯水中大 碘和四氯化碳都是非极性分子，而水是极性分子，符合“相似相溶”原理 D 接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18 水分子会因氢键而形成缔合分子 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于Al失去3p电子（能量较高）比Mg失去3s电子（能量较低）更容易，因此电离能Mg > Al，A正确； B．HF沸点高于HCl的原因是HF分子间存在氢键，而HCl主要依赖范德华力，键能影响分子稳定性而非沸点，B错误； C．碘和四氯化碳都是非极性分子，而水是极性分子，根据相似相溶原理，碘在四氯化碳中溶解度大，C正确； D．水分子间会形成氢键，因此接近沸点时水蒸气因氢键形成缔合分子（如二聚体），导致相对分子质量测定值大于18，D正确； 故选B。 10. 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图所示。下列说法错误的是 A. 属于非电解质 B. 可用溶液吸收 C. 属于酸性氧化物 D. 不能在溶液中大量存在 【答案】A 【解析】 【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，即Z有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。 【详解】A． 是 ，在水中部分电离，属于弱电解质，A错误； B．YX2​是，是，可以被溶液吸收，反应为，B正确； C．是，与水反应生成 、与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，C正确； D． 是​，是，在酸性条件下发生歧化反应：，因此，不能在中大量存在，D正确； 故选A。 11. 硫酸工业制法中，反应之一为：。科学家分析其主要反应机理如下。 反应I： 反应II：…… 反应中的能量变化如图。下列说法中不正确的是 A. 反应II的热化学方程式为： B. 使用作为反应催化剂，降低了反应的 C. 通入过量空气，可提高的平衡转化率 D. 实际反应温度为，这是综合考虑化学反应速率、化学平衡及催化剂等因素的结果 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题，总反应：，反应 I：，根据盖斯定律，总反应 = 2×反应 I + 反应 II，代入得：，则反应 II 的热化学方程式为： ，A正确； B．催化剂（如）的作用是降低反应的活化能，加快反应速率，但不会改变反应的焓变（），因为焓变只与反应物和生成物的能量差有关，B错误； C．通入过量空气（），根据勒夏特列原理，平衡会向正反应方向移动，从而提高的平衡转化率，C正确； D．实际反应温度选择，是综合考虑了多方面因素：温度过低，反应速率太慢，温度过高，平衡会逆向移动（因为该反应是放热反应），降低产率；也是催化剂的活性温度，D正确； 故答案选B。 12. 向2 L的恒容密闭容器中充入8.0 mol NO2，发生反应①和②，测得NO和N2O4的物质的量变化如图所示，0～10 min内维持容器温度为℃，10 min后升高温度并维持容器温度为T2℃。下列说法正确的是 A. 0～5 min内的平均反应速率 mol·L-1·min-1 B. 5 min时反应达到平衡， C. 反应②在低温下能自发进行 D. 温度升高到℃时反应②的化学平衡常数K增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像，0～5 min内 n(NO) 从0mol增加到1.0 mol。容器体积为2 L，因此 v(NO)= =0.1 mol·L-1·min-1，A错误； B．5 min时， n(N2O4)和 n(NO)均不再变化，说明反应达到平衡，和的关系需要明确是正反应速率还是逆反应速率，且 NO2还参与反应①，无法简单得出  ，B错误； C．根据图像，10 min后升温， n(N2O4)减少，说明升温使反应②逆向移动，即正反应是放热反应（ ΔH<0）。同时，反应②是气体分子数减少的反应（ ΔS<0 ）。根据吉布斯自由能公式：ΔG=ΔH−TΔS，使反应自发（ ΔG<0），需T较低时，因此反应②在低温下能自发进行，C正确； D．根据C中分析，反应②是放热反应（ ΔH<0）。根据勒夏特列原理，升温会使平衡左移， K减小，D错误； 故选C。 13. 华中科技大学研究者在《Science》报道了一种新型热敏结晶增强液态热化学电池，可以给锂离子电池充电。胍离子()选择性地诱导结晶，与之间的转化平衡被打破，产生电势差，锂离子电池反应为。下列说法正确的是 A. 电池冷端电极电势高于热端电极电势 B. 该新型热敏电池放电时，热端的电极反应式为 C. 锂离子电池充电过程中，通过LiPON薄膜移向b极 D. 对锂离子电池充电时，热端电极转移xmol电子，b极生成 【答案】A 【解析】 【分析】根据锂离子电池反应为可知，放电时，发生反应，得到电子，即b极作正极，即a极为负极。充电时，a极为阴极，b极为阳极。 【详解】A．由分析可知，对锂离子电池充电时，热端接锂离子的a极，故热端为负极，冷端为正极，冷端电极电势高于热端电极电势，A项正确； B．在热敏结晶增强液态热化学电池中，热端发生的是氧化反应，即转化为，电极反应式为，B项错误； C．在锂离子电池充电过程中，通过电解质隔膜(LiPON薄膜)移向电池的阴极(即a极)，C项错误； D．对锂离子电池充电时，由电极反应知，每生成转移电子，D项错误； 故答案选A。 14. 是一种二元酸，MA是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下： (i)的溶液中，、、的与pH的关系； (ii)含MA(s)的溶液中，与pH的关系。 下列说法正确的是 A. 曲线③表示与pH的关系 B. 的数量级为 C. D. (ii)溶液中存在： 【答案】C 【解析】 【分析】是一种二元酸，随着增大，逐渐减小，先增大后减小，逐渐增大；含的溶液中，随着增大，逆移，逐渐增大，导致逆移，逐渐减小，但由于平衡移动的程度不大，因此变化不大；据此可得曲线①表示与的关系，曲线②表示与的关系，曲线③表示与的关系，曲线④表示与的关系； 【详解】A．根据分析，曲线③表示与的关系，A错误； B．，由图可知，时，，，则，数量级为，B错误； C．曲线①和曲线②交点说明c(HA-)=c(A2-)，此时pH=4.19，c(H+)=10-4.19mol/L，则H2A的Ka2==c(H+)=10-4.19，曲线①和曲线④交点说明c(H2A)= c(A2-)，pH=2.73，c(H+)=10-2.73mol/L，，则Ka1(H2A)==10-1.27，C正确； D．(ii)溶液电荷守恒应为c(Na⁺)+c(H⁺)+2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA⁻)+c(OH⁻)，选项中缺少c(OH⁻)，D错误； 故选C。 二、解答题(共55分) 15. 氯及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用，回答下列问题： （1）Cl与S的第一电离能大小比较为：Cl_______S(填“>”“<”或“=”)。 （2）分子的空间结构为_______。 （3）各分子中C-Cl键的键长如下： 一氯乙烷 () 一氯乙烯 () 一氯乙炔 () 键长 1.8031 1.7369 1.6471 ①一氯乙烯()分子结构如下图所示： 其中C原子采取_______杂化方式，C原子的一个杂化轨道与Cl的一个3p轨道形成键，并且垂直于分子平面的Cl的一个3p轨道与C的2p轨道形成3中心4电子的大π键()，使得一氯乙烯()分子中C-Cl键长短于一氯乙烷。 ②在一氯乙炔()分子中，C-Cl键长更短的理由是： (i)C的杂化轨道中s成分占比越高，形成的C-Cl键键长越短； (ii)_______。 （4）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图所示。 ①尿素的分子结构为，其中C元素为+4价，结合元素的电负性解释碳元素显正价的原因：_______。 ②阳极室中发生的反应依次为_______、_______。 【答案】（1）> （2）四面体形 （3） ①. ②. 氯乙炔分子中，氯参与形成2套3中心4电子的大键（） （4） ①. 由电负性顺序O>N>C，则尿素分子中C的四对成键电子均偏离C原子，所以C为价 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，故； 【小问2详解】 分子中心C原子为杂化，4 个σ键键长不完全相等，空间结构为四面体形； 【小问3详解】 ①一氯乙烯中双键碳采取杂化； ②根据题干类比，在一氯乙炔()分子中，C-Cl键长更短的理由是：氯乙炔分子中，氯参与形成2套3中心4电子的大键（）； 【小问4详解】 ①电负性：，C 与 O、N 成键时，共用电子对偏向 O、N，C 原子正电性升高，显+4价； ②电解时，阳极发生氧化反应，根据图片得：阳极室中的首先失去电子生成，然后与尿素反应生成和，除去尿素；阳极室中发生的反应依次为：、。 16. 利用铜电解副产品粗硫酸镍()，精制提纯并获得溶液流程如下。 已知：i．粗溶液中主要含有、、、等杂质离子 ii．萃取是利用某物质在互不相溶的溶剂中溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程 （1）“沉铜”时，通入气体，生成沉淀。 ①沉铜反应的离子方程式是___________。 ②由此可推断：___________(填“”或“”)。 （2）“氧化、沉铁”时，先加入溶液。再用调节溶液的将铁转化为沉淀。 ①氧化反应的离子方程式是___________。 ②其他条件相同，将相同质量的滴加到滤液A中，滴加结束后继续反应至2小时。铁脱除率随滴加总用时变化如图所示。滴加总用时越短，铁的脱除率越小的原因是___________。 （3）“萃取、除锌”时，使用弱酸的有机溶液作为萃取剂。滤液B中转化成易溶于有机溶剂的()。根据流程图，结合平衡移动原理解释加入的作用___________。 （4）精产品中含量的测定方法如下。 已知：i．酸式盐不与产品中其他离子反应 ii．(代表或) iii．的摩尔质量为 称取产品配成溶液。取于锥形瓶中，加入标准溶液。充分反应后，用溶液滴定剩余至终点，消耗溶液。 该产品中的质量分数为___________。 【答案】（1） ①. Cu2++H2S=CuS↓+2H+ ②. （2） ①. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ②. 滴加用时越短，H2O2局部浓度过高，易自身发生分解，Fe2+氧化不充分，铁的脱除率降低 （3）加入可生成弱酸HA，使平衡正向移动，Zn2+进入水层，最终得到ZnCl2溶液； （4） 【解析】 【分析】由流程图可知，粗硫酸镍溶液通入H2S生成CuS沉淀，Ni2+仍留在滤液A中；加入H2O2可将Fe2+氧化为Fe3+；加入Ni(OH)2调将铁转化为沉淀；使用弱酸的有机溶液作为萃取剂萃取滤液B中的Zn2+；分液后有机层C中加盐酸可得ZnCl2溶液；水层D结晶可得精Ni2SO4。据此分析解答。 【小问1详解】 ①由分析可知，“沉铜”时通入H2S生成CuS沉淀，反应的离子方程式为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+； ②通入H2S生成CuS沉淀，说明CuS比NiS难溶，可推断：； 【小问2详解】 ①由分析可知，加入H2O2可将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； ②H2O2滴加用时越短，滴加速率越快，会造成局部溶液中H2O2浓度过高，易自身发生分解，Fe2+氧化不充分，铁的脱除率降低； 【小问3详解】 加入可生成弱酸HA，溶液中A-浓度降低，使平衡正向移动，Zn2+进入水层，最终得到ZnCl2溶液； 【小问4详解】 由已知(代表或)可得：n(Ni2+):n(H2Y2-)=1:1 ，n(Cu2+):n(H2Y2-)=1:1。加入的Na2H2Y总物质的量：，滴定剩余H2Y2-消耗的物质的量：n(Cu2+)=，则剩余的H2Y2-物质的量：n剩(H2Y2-)=。与Ni2+反应的H2Y2-物质的量：n(Ni2+)=n反(H2Y2-)=。250mL溶液中的物质的量：n()==，的质量分数：=。 17. 某小组探究溶液中与、的反应，实验方案及现象如下： 实验I 试剂 现象 滴管 试管 溶液(pH=4) 溶液 (pH=8) a．滴入1滴溶液，溶液变黄色，继续滴加，溶液变为棕色。2小时后，无明显变化 溶液 (加NaOH溶液至pH=8) b．持续滴加溶液，无明显变化。 已知：在溶液中呈棕色，受热易分解。 I．分析现象a中黄色溶液的成因。 （1）用KSCN溶液检验出溶液中含有，甲同学认为溶液中_______和，均能将氧化为；乙同学认为不是主要原因，理由是_______。 （2）为进一步验证产生的原因，乙同学设计如下方案。 实验装置 实验现象 电流表指针有偏转；左侧烧杯中溶液颜色变为黄色；右侧电极上产生无色气泡，后变为红棕色。 ①甲溶液是_______，写出右侧电极反应方程式_______。 ②分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中的溶液，同时滴加KSCN溶液，现象是_______，证明可将氧化为。 Ⅱ．探究酸性条件下，溶液中与、的反应。 序号 操作 现象 i 取的溶液，加醋酸至pH=3，加入溶液 溶液立即变为棕色 ii 取的溶液，加醋酸至pH=3，加入溶液 无明显变化 iii 分别取的溶液与的溶液，混合，沿试管内壁缓慢滴加0.5 mL浓硫酸 液体分为两层，稍后，在两层液体界面上出现棕色环 （3）根据ⅱ中的实验现象，下列说法正确的是_______(填序号)。 a．两层溶液密度存在差异 b．两层液体界面处较大，可将还原为NO c．若振荡溶液，会导致体系温度升高，棕色环消失 （4）经检验，中含氮产物只有一种，根据下列信息写出i中反应的离子方程式：_______。 综合上述实验可知，、的氧化性与溶液的酸碱性等有关。 【答案】（1） ①. ②. 两个实验中均有参与，但是溶液中滴加溶液，无明显变化 （2） ①. 溶液（pH=8） ②. ③. 工作一段时间后的溶液比工作前溶液红色更深 （3）abc （4） 【解析】 【小问1详解】 体系中能将氧化为的微粒有和，两个实验中均有参与，但是溶液中滴加溶液，无明显变化，可知不是主要原因； 【小问2详解】 ①左侧电极失去电子被氧化为，为电池负极，进一步验证产生的原因，甲溶液应该用实验I中的溶液（pH=8），结合实验现象，得到电子被还原为无色气体，右侧电极反应方程式为：； ②若工作一段时间后的溶液比工作前溶液红色更深，则能证明可将氧化为； 【小问3详解】 a．浓硫酸密度远大于水溶液，混合后分层，两层密度存在差异，a正确； b．界面处浓硫酸电离大量，高酸性环境激活氧化性，还原生成NO，NO与结合生成棕色形成棕色环，b正确； c．受热易分解，振荡混合会稀释浓硫酸、体系放热，棕色配合物分解，棕色环消失，c正确； 故选abc； 【小问4详解】 经检验，中含氮产物只有一种，要与结合生成棕色形成棕色环，含氮产物为NO；根据得失电子守恒，可得参加氧化还原反应的与的物质的量之比为1：1；另一部分与生成的NO 1：1结合生成棕色的；再结合元素守恒得到剩余产物为，i中反应的离子方程式为：。 18. 实现“碳中和、碳达峰”是中国对国际社会的庄严承诺。关键在于二氧化碳如何资源化，其中利用与镍基催化重整(DRM)技术制合成气(CO和)是研究热点之一，发生的主要反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： （1）为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定状态的单质生成1 mo1该物质的焓变。对于稳定状态单质，其为零。根据下表数据，计算反应Ⅱ的反应热_______ ，该反应能自发进行，则 _______0(填“大于”“小于”或“等于”)。 物质 CO （2）描述化学反应的平衡常数常用三种方法：和(用平衡时气体的物质的量分数代替平衡浓度计算)。关于相同温度下，反应Ⅱ的三种平衡常数的数值_______(填“相等”或“不相等)。 （3）在恒温恒容的条件同时发生反应I和反应Ⅱ，下列有关说法正确的是_______(填标号)。 A. 通入氮气，不能改变的平衡转化率 B. 混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡状态 C. 使用高效催化剂能加快反应速率和降低反应的焓变 D. 反应I逆反应的活化能小于正反应的活化能 （4）在p MPa时，将和按等物质的量充入密闭容器中，只进行反应I，分别在无催化剂及催化下反应相同时间，测得的转化率与温度的关系如图所示。 ①a点时有催化剂和无催化剂的转化率相等的原因是_______． ②在p MPa、催化条件下，将、Ar按物质的量之比1:1:2充入密闭容器，的平衡转化率大于50%，解释说明原因：_______，此时平衡常数_______(以各气体的分压代替浓度计算；列出含、p的计算式)。 【答案】（1） ①. ②. 大于 （2）相等 （3）AD （4） ①. a点所处温度下催化剂失去活性 ②. 充入了不参加反应的氩气，相当减小压强，平衡向体积增大的方向移动，的平衡转化率增大 ③. 【解析】 【小问1详解】 由题给信息知，生成物的标准生成焓之和-反应物的标准生成焓之和，因此的；该反应能自发进行，即，因，所以。 【小问2详解】 对于反应Ⅱ，，， ，所以相同温度下，反应Ⅱ的三种平衡常数的数值相等。 【小问3详解】 A．恒温恒容条件下，通入氮气，反应物和生成物浓度不变，平衡不移动， CO2的平衡转化率不变，A项正确； B．恒温恒容条件下，混合气体的总质量始终不变，混合气体密度不再改变，不能说明反应达到平衡状态，B项错误； C．使用高效催化剂能加快反应速率但不影响反应的焓变，C项错误； D．反应I为吸热反应，由正反应的活化能-逆反应的活化能知，逆反应的活化能小于正反应的活化能，D项正确； 答案选AD。 【小问4详解】 ①根据图示，a点时，有催化剂和无催化剂的转化率相等，这说明在该温度下，两者反应速率相等，即a点时温度较高，催化剂失去了活性。 ②反应Ⅰ为气体物质的量增大的反应，在pMPa、900℃、ZrO2催化条件下，将CO2、、Ar按物质的量之比1：1：2充入恒压密闭容器，充入了不参加反应的氩气，相当减小压强，平衡向体积增大的方向移动，的平衡转化率增大，所以的平衡转化率ɑ大于50%；假设起始充入了、、Ar，平衡时的转化率为ɑ，存在三段式为：，平衡时气体的总物质的量为，故=。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $