精品解析：山东临沂市2025-2026学年上学期高二年级期末普通高中学科素养水平监测 化学试卷

高二年级普通高中学科素养水平监测 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 P31 S32 Cl35.5 K39 Ti48 Cu64 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 溶液呈碱性，可用于除油污 B. 利用明矾溶液清洗铜镜表面的铜锈 C. 牙膏中添加氟化物可用于预防龋齿 D. 古代的鎏金工艺利用电镀原理 2. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. 的电子式： B. 的VSEPR模型： C. 基态价层电子的轨道表示式： D. 中共价键的电子云轮廓图： 3. 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. 的溶液中：、、、 B. 溶液中：、、、 C. 能使酚酞变红的溶液中：、、、 D. 的溶液中：、、、 4. 下列有关物质结构与性质的说法错误的是 A. 是非极性键形成的极性分子 B. 硅胶与形成分子间氢键，因此烘干失水后可循环利用 C. 原子的能级是量子化的，因此原子光谱是不连续的线状谱线 D. 原子间难形成键而原子间可以，是因为的原子半径大于 5. 下列反应的离子方程式书写错误的是 A. 磷酸二氢钠水解： B. 用去除工业废水中的： C. 铅酸蓄电池放电时正极的电极反应式： D. 溶液中滴加稀硫酸，黄色溶液变为橙色： 6. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 常温常压下，中含有键数目为 B. 的溶液中，含有数目为 C. 电解精炼铜时，阳极质量减少，电路中转移电子数目为 D. 标准状况下完全溶于水时，所得溶液中含氯微粒总数目为 7. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是 A．测定草酸浓度 B．探究浓度对反应速率的影响 C．外加电流法保护钢管柱 D．蒸干溶液制备 A. A B. B C. C D. D 8. X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其最高价氧化物对应水化物(常温下，浓度均为)的和原子序数的关系如图所示。下列有关说法错误的是 A. 电负性： B. 简单离子半径： C. 基态Y原子核外电子有11种空间运动状态 D. 是含有共价键的离子化合物 9. 在催化作用下，脱除汽车尾气中氮氧化物的一种反应机理如图。下列说法正确的是 A. 中氮原子杂化类型相同 B. 过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 C. 增大的浓度，氮氧化物的平衡转化率增大 D. 标准状况下，每脱除氮氧化物，理论上需 10. 利用含铝矿渣(主要成分是，还有、等)制备的一种工艺流程如下。 下列说法错误的是 A. “浸取”前将矿渣粉碎，增大固液接触面积，提高浸取速率 B. “氧化除铁”的反应为 C. “还原”时，增大溶液酸度有利于的生成 D. “系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 是一种离子电池电解质的主要成分，其结构如图所示。X、Y、Z、W、M均为短周期元素，原子半径依次增大，X、Y、Z同周期。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 中阴、阳离子数目比为 C. 是直线形分子 D. 基态原子的未成对电子数： 12. 根据下列操作及现象，得出结论正确的是 选项 操作及现象 结论 A 用计分别测量等物质的量浓度的和溶液的溶液的更小 羧基中的羟基极性越大，酸性越强 B 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的，气体颜色变浅 化学平衡向减少的方向移动 C 常温下，溶液与溶液等体积混合，测得混合溶液 为弱酸 D 在和时，测得溶液的分别是9.66和9.37 的水解程度随温度升高而增大 A. A B. B C. C D. D 13. 某学习小组利用沉淀反应设计如图所示的电池装置，工作过程中溶液的浓度逐渐增大(忽略溶液体积变化)。下列关于该电池说法正确的是 A. 电极电势： B. 膜m是阴离子交换膜 C. 电池总反应为 D. 理论上，当溶液的浓度为时，负极区溶液的质量减少 14. 煤气化过程中的主要反应是 。向恒容密闭容器中加入和，在下发生上述反应，测得容器中气体密度与时间(t)的关系曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 内， B. 点时，反应已达到平衡状态 C. 可通过升高温度，使点移向点 D. 时压缩容器体积为，当不变时其数值为 15. 常温下，水溶液中所有含硫微粒的摩尔分数与变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。常温下，；；饱和溶液的浓度为。 下列说法正确的是 A. 水的电离程度： B. 的第一步水解常数 C. 时， D. 的溶液中加入等体积的溶液，反应初始生成的沉淀是和 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 氮、磷、砷等在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： （1）基态砷原子的价电子排布式是______；、和的沸点由小到大的顺序为______。 （2）能与形成一种化合物，该化合物溶于硝基苯形成的溶液具有良好的导电性。实验证明，通电时阴极区的磷量增多，阳极区的铝量增多，则该化合物中阳离子的化学式为______，阴离子的空间构型为______。 （3）氮元素可以形成多种氧化物。 ①常温下易形成二聚体，能解释上述性质的的结构为______(填“a”或“b”)。 ②的中心原子为，其结构与类似。中键的键长小于，理由是______。 （4）实验表明，省略氢原子，分子为平面结构，分子为三角锥结构，中价层孤电子对占据______轨道；和碱性随原子电子云密度增大而增强，则碱性：______(填“>”“<”或“=”)。 17. 乙炔加氢制取乙烯 反应在工业生产、能源化工领域有重要意义。回答下列问题： （1）已知：，为速率常数，为反应的活化能，为摩尔气体常数，为热力学温度，为常数。在一定条件下，乙炔加氢制取乙烯，、分别为正、逆反应的速率常数。升高温度，______(填“变大”“变小”或“不变”)，理由是______。 （2）以或为催化剂，可在常温常压下实现乙炔加氢制取乙烯，反应机理如下(图中虚线为生成乙烷的路径；“*”表示吸附态；数值为生成相应过渡态的活化能)。 ①两种催化剂制取乙烯的焓变______。(填“>”“=”或“<”) ②整个反应体系中，反应速率最慢的一步为______(用化学方程式表示)。 ③以为催化剂时，乙烯的选择性更高的原因除生成乙烷的活化能大外，还可能是______。 （3）采用电催化乙炔加氢制取乙烯的装置如图所示(两个电极均为催化电极)。 ①a极区生成乙烯的电极反应式为______。 ②a极区发生副反应有产生，当a极区产生标况下气体(占90%)时，a极区电解质溶液pH值______(忽略溶液体积变化，填“变大”“变小”或“不变”)，理论上b极区产生气体的物质的量为______。 18. 某科研小组利用含镍废料(主要成分为，另含、、、等)制备的工艺流程如下。 已知：①该工艺条件下，，，，； ②当离子浓度时，视为完全沉淀。 回答下列问题： （1）“盐浸”过程中需保持通风的原因是______；滤渣1的主要成分为______。 （2）“除铁”过程生成沉淀的离子方程式为______。 （3）“除锌”时控制，为将除尽，的浓度至少为______。 （4）“除钙”过程中，若溶液酸度过高，沉淀不完全，原因是______；“沉镍”过程中所得滤液可返回______(填操作单元的名称)中循环使用。 19. 钛酸钡()是电子陶瓷元器件的基础母体原料，实验室用下图所示装置(夹持装置略)制备纳米钛酸钡并测定产品中钛的含量。 已知：易水解；易被氧化。 回答下列问题： （1）制备。 ①实验开始时，先检查装置的气密性，再装入药品，然后进行的操作为______，三颈烧瓶中生成沉淀。 ②关闭和，打开，加入过量浓硝酸，生成。加入过量浓硝酸的目的是______。 （2）制备。 ①将与按物质的量之比为混合，加入浓氨水，生成和两种沉淀，该反应的离子方程式为______。 ②将两种沉淀分散到为的氨水溶液中，搅拌，形成稳定的水溶胶，经蒸发、陈化、烧结，可得纳米粉末。控制溶液为的原因是______。 （3）测定钛的含量。 取纳米产品，加入足量稀硫酸，充分反应后过滤，洗涤，将滤液和洗涤液转移至容量瓶中并定容；移取溶液于锥形瓶中，将铝箔放入溶液中，铝箔全部溶解并有大量气泡产生，使完全转化为；加入滴溶液，立即用标准溶液滴定至终点。重复实验，数据如下。 序号 1 2 3 4 5 滴定前读数/mL 0.00 0.00 24.97 0.00 0.00 滴定后读数/mL 25.02 24.15 49.78 25.00 24.98 应舍弃的数据为______(填序号)；样品中钛的质量分数为______(用含、的代数式表示)；若滴定前有少量铝箔剩余导致测定结果______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 20. 乙酸水蒸气重整制氢涉及的主要反应如下。 Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ、 回答下列问题： （1）反应Ⅱ的焓变______(用代数式表示)，反应Ⅱ能自发进行的条件是______(填标号)。 a．高温 b．低温 c．任意温度 （2）在容积为的恒容密闭容器中，按和投料反应。平衡体系中、、、在产物中的体积分数随温度的变化关系如图所示。 ①丙线所示物种为______(填化学式)。 ②测得时的转化率为0.5，则的物质的量为______，该温度下反应Ⅲ的______。 ③范围内，随温度升高乙线所示物种的体积分数逐渐减小的原因是______。 （3）实验表明向体系中加入适量的可以增加产物中含量，但会降低催化剂表面的消炭趋势，则催化剂表面发生消炭反应的化学方程式可能为______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级普通高中学科素养水平监测 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 P31 S32 Cl35.5 K39 Ti48 Cu64 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 溶液呈碱性，可用于除油污 B. 利用明矾溶液清洗铜镜表面的铜锈 C. 牙膏中添加氟化物可用于预防龋齿 D. 古代的鎏金工艺利用电镀原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳酸钠水解显碱性，油污在碱性环境下水解更彻底，能通过此原理去除油污，A正确； B．明矾溶于水呈酸性，可溶解铜锈（碱式碳酸铜），清洗铜镜合理，B正确； C．牙齿表面釉质层的主要成分是难溶的，使用含氟牙膏，可发生沉淀的转化，更难溶于水、且能抵抗酸的侵蚀，故牙膏中添加氟化物可预防龋齿，C正确； D．鎏金工艺为汞齐法（非电化学），电镀需电流电解，古代无此技术，D错误； 故选D。 2. 下列化学用语或图示表达错误的是 A. 的电子式： B. 的VSEPR模型： C. 基态价层电子的轨道表示式： D. 中共价键的电子云轮廓图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．是离子化合物，电子式，A正确； B．​中心N原子的价层电子对数：，VSEPR模型包含孤电子对，因此VSEPR模型为四面体形：，B错误； C．Mn原子序数为25，核外电子排布为，失电子形成时先失去4s轨道的2个电子，价层电子为，轨道表示式：，C正确； D．​中的共价键是p−p σ键，由两个p轨道头碰头重叠形成，电子云轮廓图为沿键轴轴对称的重叠形状，图示：，D正确； 故选B。 3. 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. 的溶液中：、、、 B. 溶液中：、、、 C. 能使酚酞变红的溶液中：、、、 D. 的溶液中：、、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．pH=1的溶液中，Fe3+与SCN-发生络合反应生成血红色溶液，不能大量共存，A错误； B．0.1 mol·L-1 Na[Al(OH)4]溶液中，与发生完全双水解形成沉淀和氨气、Al3+与发生完全双水解形成沉淀不能大量共存，B错误； C．能使酚酞变红的溶液呈碱性，Mg2+与形成Mg(OH)2沉淀，与反应生成，与ClO-发生氧化还原反应，均不能大量共存，C错误； D．的溶液中，计算得pH=1（酸性），所有离子（、、、）均稳定且无相互反应，能大量共存，D正确； 故选D。 4. 下列有关物质结构与性质的说法错误的是 A. 是非极性键形成的极性分子 B. 硅胶与形成分子间氢键，因此烘干失水后可循环利用 C. 原子的能级是量子化的，因此原子光谱是不连续的线状谱线 D. 原子间难形成键而原子间可以，是因为的原子半径大于 【答案】A 【解析】 【详解】A．为V形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子；但中中心O原子与端基O原子的电子云密度不同，共用电子对发生偏移，化学键为极性键，A错误； B．硅胶表面存在大量硅羟基（），可与水分子形成分子间氢键；氢键作用力较弱，烘干过程中氢键断裂、失去水，冷却后可重新吸水，因此烘干失水后可循环利用，B正确； C．原子的能级是量子化的，电子跃迁时吸收或释放的能量为特定数值，因此对应的原子光谱是不连续的线状谱线，C正确； D．键的形成需要p轨道肩并肩重叠，的原子半径大于，p轨道重叠程度更小，因此原子间难形成键，D正确； 故选A。 5. 下列反应的离子方程式书写错误的是 A. 磷酸二氢钠水解： B. 用去除工业废水中的： C. 铅酸蓄电池放电时正极的电极反应式： D. 溶液中滴加稀硫酸，黄色溶液变为橙色： 【答案】C 【解析】 【详解】A． 作为弱酸酸式根离子水解生成H3PO4和OH-，磷酸二氢钠水解的离子方程式为，A正确； B．FeS与Pb2+反应生成PbS和Fe2+，反应的离子方程式为，B正确； C．铅酸蓄电池放电时正极PbO2得电子生成硫酸铅沉淀，电极反应式为PbO2 + 4H+ + + 2e- = PbSO4↓ + 2H2O，C错误； D．K2CrO4溶液中滴加稀硫酸，转化为，反应的离子方程式为，D正确； 故选C。 6. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 常温常压下，中含有键数目为 B. 的溶液中，含有数目为 C. 电解精炼铜时，阳极质量减少，电路中转移电子数目为 D. 标准状况下完全溶于水时，所得溶液中含氯微粒总数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A．P4分子呈正四面体结构，含有6个P-P键；31 g P4的物质的量为0.25 mol，故P-P键数目为0.25 × 6 × NA = 1.5 NA，A正确； B．pH=2的CH3COOH溶液中H+浓度为0.01 mol/L，但未给出溶液体积，无法计算H+数目，B错误； C．电解精炼铜时，阳极粗铜中含有Zn、Fe等杂质，质量减少64 g不全是铜溶解，转移电子数目无法确定，C错误； D．Cl2溶于水发生可逆反应Cl2 + H2OHCl + HClO，1 mol Cl2不能完全转化为2 mol含氯微粒，且溶液中存在未反应Cl2，含氯微粒总数小于2 NA，D错误； 故选A。 7. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是 A．测定草酸浓度 B．探究浓度对反应速率的影响 C．外加电流法保护钢管柱 D．蒸干溶液制备 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．​具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，应该盛放在酸式滴定管中，该装置不能达到实验目的，A错误； B．实验中只有​的浓度不同，其余变量（溶液总体积、​浓度和体积等）均相同，可通过观察出现浑浊的快慢，探究浓度对反应速率的影响，能达到实验目的，B正确； C．外加电流法保护金属时，被保护的钢管柱应该连接电源的负极（作阴极被保护），图中钢管柱连接电源正极，会加快其腐蚀，不能达到目的，C错误； D．受热易分解生成​和HCl，蒸干溶液无法得到固体，不能达到目的，D错误； 故选B。 8. X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其最高价氧化物对应水化物(常温下，浓度均为)的和原子序数的关系如图所示。下列有关说法错误的是 A. 电负性： B. 简单离子半径： C. 基态Y原子核外电子有11种空间运动状态 D. 是含有共价键的离子化合物 【答案】C 【解析】 【分析】常温下，浓度均为0.1 mol·L-1最高价氧化物对应水化物的pH，X、W的pH等于1，说明X、W最高价氧化物对应水化物是一元强酸，则X、W分别是N和Cl，Z的pH小于1，说明Z最高价氧化物对应水化物是多元强酸，则Z是S元素；Y的pH等于13，说明Y最高价氧化物对应水化物是一元强碱，则Y是Na元素，据此分析； 【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性Cl>S，即W>Z，A正确； B．简单离子和电子层结构相同，核电荷数越小半径越大，故半径，即，B正确； C．原子核外电子的空间运动状态数目等于轨道数。基态Na的电子排布为，轨道总数为，共6种空间运动状态，C错误； D．​为​，结构类似​，含和​，是离子化合物，且​内存在S-S共价键，D正确； 故选C。 9. 在催化作用下，脱除汽车尾气中氮氧化物的一种反应机理如图。下列说法正确的是 A. 中氮原子杂化类型相同 B. 过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 C. 增大的浓度，氮氧化物的平衡转化率增大 D. 标准状况下，每脱除氮氧化物，理论上需 【答案】D 【解析】 【详解】A．中，的N原子价层电子对数为4，为杂化；中N原子价层电子对数为3，为杂化，二者杂化类型不同，A错误； B．反应的反应物、、都只含极性键，反应中只有极性键的断裂；生成物中存在非极性键，有非极性键的形成，没有非极性键的断裂，B错误； C．是该反应的催化剂，催化剂只改变反应速率，不影响平衡移动，不能改变氮氧化物的平衡转化率，C错误； D．根据反应机理加和得到总反应：，可知；标准状况下，物质的量相等的气体体积相等，因此脱除氮氧化物，理论上需要，D正确； 故选D。 10. 利用含铝矿渣(主要成分是，还有、等)制备的一种工艺流程如下。 下列说法错误的是 A. “浸取”前将矿渣粉碎，增大固液接触面积，提高浸取速率 B. “氧化除铁”的反应为 C. “还原”时，增大溶液酸度有利于的生成 D. “系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 【答案】C 【解析】 【分析】含铝矿渣(主要成分是，还有、等) 加入稀硫酸浸取，固体金属氧化物转化为对应的金属阳离子进入溶液：、、。加入高锰酸钾（）将氧化为，自身被还原为沉淀。同时生成的也会发生水解形成沉淀。 通入高压氢气（），在特定条件下将还原为单质铜（）沉淀析出。为了得到带结晶水的晶体（ ），通常采用的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 【详解】A．将矿渣粉碎可增大固液接触面积，加快浸取速率，A正确； B．“氧化除铁”中，高锰酸钾（）将氧化为，自身被还原为沉淀，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，B正确； C．还原时​还原生成Cu的反应为：，是反应产物，增大溶液酸度（浓度升高）会使上述反应逆向移动，抑制Cu生成，C错误； D．为了得到带结晶水的晶体（ ），通常采用的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，D正确； 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 是一种离子电池电解质的主要成分，其结构如图所示。X、Y、Z、W、M均为短周期元素，原子半径依次增大，X、Y、Z同周期。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 中阴、阳离子数目比为 C. 是直线形分子 D. 基态原子的未成对电子数： 【答案】AC 【解析】 【分析】根据离子电池电解质结构，结合成键特点、短周期元素及原子半径依次增大的条件，形成1个单键为，形成双键为，形成4个单键为，三者同属第二周期且原子半径；需形成4个键且原子半径大于，短周期中（第三周期ⅥA族）满足成键与半径要求（），为+1价阳离子且半径最大，故为，最终确定X为F、Y为O、Z为C、W为S、M为Na。 【详解】A．同周期主族元素第一电离能呈增大趋势（ⅡA、ⅤA族反常），、为第二周期，第一电离能；同主族从上到下第一电离能减小，S与同主族，故第一电离能，因此，A正确； B．为，由（阳离子）和（过氧根阴离子）构成，阴、阳离子数目比为，B错误； C．为（二氧化三碳），结构为，中心原子均采取杂化，分子空间构型为直线形，C正确； D．价电子排布，未成对电子数为2；价电子排布，未成对电子数为2；价电子排布，未成对电子数为1，故未成对电子数为，D错误； 故答案选AC。 12. 根据下列操作及现象，得出结论正确的是 选项 操作及现象 结论 A 用计分别测量等物质的量浓度的和溶液的溶液的更小 羧基中的羟基极性越大，酸性越强 B 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的，气体颜色变浅 化学平衡向减少的方向移动 C 常温下，溶液与溶液等体积混合，测得混合溶液 为弱酸 D 在和时，测得溶液的分别是9.66和9.37 的水解程度随温度升高而增大 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．等物质的量浓度的和溶液，的更小，说明酸性更强，是强吸电子基团，使中羧基的电子云向偏移，键极性增强，更易电离出，因此羧基中的羟基极性越大，酸性越强，A正确； B．恒压密闭容器中通入，容器体积增大，各物质浓度同等倍数减小，相当于减压。反应是气体分子数不变的反应，减压时平衡不移动，气体颜色变浅是因为浓度降低，B错误； C．题目中未给出溶液与溶液的浓度，若过量，即使是强酸，等体积混合后溶液也可能呈碱性，因此无法仅凭证明为弱酸，C错误； D．溶液中存在水解平衡：，同时易被氧化：。温度升高时，氧化速率加快，浓度降低，水解产生的减少，减小，因此不能仅凭降低说明水解程度增大，D错误； 故答案选A。 13. 某学习小组利用沉淀反应设计如图所示的电池装置，工作过程中溶液的浓度逐渐增大(忽略溶液体积变化)。下列关于该电池说法正确的是 A. 电极电势： B. 膜m是阴离子交换膜 C. 电池总反应为 D. 理论上，当溶液的浓度为时，负极区溶液的质量减少 【答案】CD 【解析】 【分析】电极（M）为负极，发生氧化反应：；电极（N）为正极，发生还原反应：。为维持中间室溶液电中性，通过膜m（阳离子交换膜）进入中间室，通过膜n（阴离子交换膜）进入中间室，使浓度增大，总反应为，据此分析。 【详解】A．放电时，正极（N）电势高于负极（M），即电极电势，A不符合题意； B．中间室浓度增大，说明从M室通过膜m进入中间室，膜m为阳离子交换膜，B不符合题意； C．负极反应为，正极反应为，总反应为，C符合题意； D．浓度由变为，物质的量增加，即有和进入中间室，电路中转移。负极区：参与反应生成沉淀，同时迁出，质量减少，D符合题意； 故选CD。 14. 煤气化过程中的主要反应是 。向恒容密闭容器中加入和，在下发生上述反应，测得容器中气体密度与时间(t)的关系曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 内， B. 点时，反应已达到平衡状态 C. 可通过升高温度，使点移向点 D. 时压缩容器体积为，当不变时其数值为 【答案】D 【解析】 【分析】根据图像中点的密度，容器体积，计算平衡时气体总质量：。初始气体为，质量。反应中，每消耗，气体质量增加（的摩尔质量），因此：，即消耗的物质的量，即点对应完全反应。 【详解】A．为固体，固体浓度视为常数，不能用固体表示化学反应速率，A错误； B．点已完全消耗，计算此时浓度商​，未达到化学平衡状态，B错误； C．已经完全反应，没有剩余固体，升高温度也无法继续正向反应，气体质量不会增加，不会增大，不能移到更大的点，C错误； D．时压缩容器体积为，温度不变不变，设平衡逆向移动生成，则新平衡浓度：，，，代入得： ，解得​（舍去大于1的根），气体总质量，则，D正确； 故答案选D。 15. 常温下，水溶液中所有含硫微粒的摩尔分数与变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。常温下，；；饱和溶液的浓度为。 下列说法正确的是 A. 水的电离程度： B. 的第一步水解常数 C. 时， D. 的溶液中加入等体积的溶液，反应初始生成的沉淀是和 【答案】BD 【解析】 【分析】在水溶液中存在水解平衡：、，随着pH的增大，水解平衡逆向移动，H2S的物质的量分数逐渐减小，HS-的物质的量分数先增大后减小，的物质的量分数逐渐增大，图中3条曲线从左到右依次代表H2S、HS-、的物质的量分数随pH的变化关系，H2S曲线和HS-曲线的交叉点代表二者的浓度相等，对应的pH=7.0，， =c(H+)=10-7，HS-与S2-曲线交叉点代表HS-与S2-二者物质的量分数相等，对应的pH=13.0，，，据此作答。 【详解】A．a、b、c三点pH值逐渐增大，逐渐减小，逐渐增大，对水的电离的抑制作用逐渐减小，所以水的电离程度，A错误； B．的第一步水解常数，B正确； C．根据溶液的电荷守恒，溶液中始终满足：，加入酸调节pH，会引入其他阴离子，则，C错误； D．根据硫离子的水解方程式,设水解产生的为y，忽略二级水解，则也为y，0.4 mol/L硫化钠溶液与0.1 mol/L氯化铜溶液等体积混合后，硫离子初始浓度为0.2 mol/L，则水解后硫离子浓度为，由=0.1，解得，则、。0.1 mol/L氯化铜溶液与0.4 mol/L硫化钠溶液等体积混合后，则，，所以在溶液混合之初，两种沉淀会同时生成，D正确； 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 氮、磷、砷等在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： （1）基态砷原子的价电子排布式是______；、和的沸点由小到大的顺序为______。 （2）能与形成一种化合物，该化合物溶于硝基苯形成的溶液具有良好的导电性。实验证明，通电时阴极区的磷量增多，阳极区的铝量增多，则该化合物中阳离子的化学式为______，阴离子的空间构型为______。 （3）氮元素可以形成多种氧化物。 ①常温下易形成二聚体，能解释上述性质的的结构为______(填“a”或“b”)。 ②的中心原子为，其结构与类似。中键的键长小于，理由是______。 （4）实验表明，省略氢原子，分子为平面结构，分子为三角锥结构，中价层孤电子对占据______轨道；和碱性随原子电子云密度增大而增强，则碱性：______(填“>”“<”或“=”)。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 正四面体形 （3） ①. a ②.  与互为等电子体，中心N原子为sp杂化，分子中，N原子采取杂化，杂化轨道中s成分占比越高，形成的化学键键长越短 （4） ①. ②. < 【解析】 【小问1详解】 砷（As，原子序数33）位于第四周期第ⅤA族，其价电子为最外层4s和4p轨道电子，排布式为：； NH3分子间存在强氢键，沸点显著高于PH3和AsH3；PH3与AsH3均为范德华力主导，AsH3相对分子质量更大，范德华力更强，故沸点由小到大顺序为：。 【小问2详解】 电解实验中，“阴极区的磷量增多”说明带正电荷的含磷粒子移向阴极。可以看作和的组合，是缺电子化合物，倾向于接受电子对形成，因此，该化合物电离出的阳离子为；阴离子为，中心原子Al的价层电子对数为，无孤对电子，根据价层电子对互斥理论，其空间构型为正四面体形。 【小问3详解】 ①常温下易形成二聚体 ，该过程中形成N-N键，说明分子中存在未成对电子，结构a中，N原子周围有1个未成对电子；结构b中，N原子中单电子形成大键，形成1个孤电子对，因此，能解释二聚性质的结构是a； ② 与互为等电子体，结构为直线型，中心N原子为sp杂化，分子中，N原子采取杂化，存在大  键，‌杂化轨道中s成分占比越高，形成的化学键键长越短，则中键的键长小于。 【小问4详解】 ①分子为平面结构，中心N原子采取杂化，三个杂化轨道用于形成键，剩余的孤电子对占据未参与杂化的轨道； ②碱性随N原子电子云密度增大而增强，在中，甲基是推电子基，使N上电子云密度增加；中 N 原子为 sp2杂化，未杂化2p轨道与 Si 的空3d轨道重叠，使得N原子上电子云密度降低，碱性减弱，碱性： < 。 17. 乙炔加氢制取乙烯 反应在工业生产、能源化工领域有重要意义。回答下列问题： （1）已知：，为速率常数，为反应的活化能，为摩尔气体常数，为热力学温度，为常数。在一定条件下，乙炔加氢制取乙烯，、分别为正、逆反应的速率常数。升高温度，______(填“变大”“变小”或“不变”)，理由是______。 （2）以或为催化剂，可在常温常压下实现乙炔加氢制取乙烯，反应机理如下(图中虚线为生成乙烷的路径；“*”表示吸附态；数值为生成相应过渡态的活化能)。 ①两种催化剂制取乙烯的焓变______。(填“>”“=”或“<”) ②整个反应体系中，反应速率最慢的一步为______(用化学方程式表示)。 ③以为催化剂时，乙烯的选择性更高的原因除生成乙烷的活化能大外，还可能是______。 （3）采用电催化乙炔加氢制取乙烯的装置如图所示(两个电极均为催化电极)。 ①a极区生成乙烯的电极反应式为______。 ②a极区发生副反应有产生，当a极区产生标况下气体(占90%)时，a极区电解质溶液pH值______(忽略溶液体积变化，填“变大”“变小”或“不变”)，理论上b极区产生气体的物质的量为______。 【答案】（1） ①. 变小 ②. 乙炔加氢制乙烯为放热反应，，升温时  增大的幅度比  大，故  变小 （2） ①. = ②.   ③. Pd/W为催化剂时，乙烯更有利于脱离催化剂 （3） ①. ②. 不变 ③. 0.5 【解析】 【小问1详解】 反应的（放热反应），根据活化能与焓变的关系，可知。由公式可知，升高温度时，正、逆反应速率常数 、 均增大，但由于，增大的幅度比 更大，因此  变小。 【小问2详解】 ①根据题目给出的图示，a（Pd/W）和 b（Pd）两种催化剂的起始状态和终态能量相同，反应的焓变  只与始态和终态有关，与催化剂无关。所以， ； ②反应速率最慢的一步是活化能最高的步骤，由图可知，反应 的活化能最高，反应速率最慢； ③以为催化剂时，乙烯的选择性更高的原因除生成乙烷的活化能大外，还可能是： Pd/W为催化剂时，乙烯更有利于脱离催化剂。 【小问3详解】 ①根据图示，a极通入，得到电子生成，反应式为：； ②a极区生成的电极方程式为：，设生成的物质的量为mol，生成的物质的量为 ，当a极区产生标况下气体(占90%)时，气体总体积为，则 ， ， ，生成 转移  电子，生成转移电子，总转移电子 ，生成0.9mol 生成，副反应生成，同时阴离子交换膜允许迁移，最终极区的物质的量不变，因此不变； ③极区为阳极，反应为，总转移电子为，根据电子守恒，生成的物质的量为 。 18. 某科研小组利用含镍废料(主要成分为，另含、、、等)制备的工艺流程如下。 已知：①该工艺条件下，，，，； ②当离子浓度时，视为完全沉淀。 回答下列问题： （1）“盐浸”过程中需保持通风的原因是______；滤渣1的主要成分为______。 （2）“除铁”过程生成沉淀的离子方程式为______。 （3）“除锌”时控制，为将除尽，的浓度至少为______。 （4）“除钙”过程中，若溶液酸度过高，沉淀不完全，原因是______；“沉镍”过程中所得滤液可返回______(填操作单元的名称)中循环使用。 【答案】（1） ①. 防止生成的积聚引发爆炸（或排出有害气体） ②. （2） （3）0.1 （4） ①. 与结合生成，降低，不利于沉淀生成 ②. 盐浸 【解析】 【分析】含镍废料（主要成分为，含、、、等）加入溶液进行盐浸，、、与溶液反应转化为可溶性盐进入浸出液，也能溶于溶液，不反应，进入滤渣1；随后加入除铁，将氧化为并生成沉淀（滤渣2）；接着通入并调节除锌，将转化为沉淀除去；再加入除钙，将转化为沉淀除去；最后加入沉镍，得到，滤液可返回盐浸步骤循环使用。 【小问1详解】 盐浸过程中、、可能与溶液(显酸性)反应会生成，易燃易爆，保持通风可防止积聚引发爆炸，同时排出可能产生的有害气体；不与溶液反应，故滤渣1主要成分为； 【小问2详解】 将氧化为，与、结合生成沉淀，离子方程式为：； 【小问3详解】 由题，时，；除尽时。由，得：；的电离平衡：，即，则； 【小问4详解】 存在溶解平衡：，酸度过高时，与结合生成弱电解质：，使降低，不利于沉淀生成，导致沉淀不完全；“沉镍”后滤液含，可返回盐浸操作单元循环使用。 19. 钛酸钡()是电子陶瓷元器件的基础母体原料，实验室用下图所示装置(夹持装置略)制备纳米钛酸钡并测定产品中钛的含量。 已知：易水解；易被氧化。 回答下列问题： （1）制备。 ①实验开始时，先检查装置的气密性，再装入药品，然后进行的操作为______，三颈烧瓶中生成沉淀。 ②关闭和，打开，加入过量浓硝酸，生成。加入过量浓硝酸的目的是______。 （2）制备。 ①将与按物质的量之比为混合，加入浓氨水，生成和两种沉淀，该反应的离子方程式为______。 ②将两种沉淀分散到为的氨水溶液中，搅拌，形成稳定的水溶胶，经蒸发、陈化、烧结，可得纳米粉末。控制溶液为的原因是______。 （3）测定钛的含量。 取纳米产品，加入足量稀硫酸，充分反应后过滤，洗涤，将滤液和洗涤液转移至容量瓶中并定容；移取溶液于锥形瓶中，将铝箔放入溶液中，铝箔全部溶解并有大量气泡产生，使完全转化为；加入滴溶液，立即用标准溶液滴定至终点。重复实验，数据如下。 序号 1 2 3 4 5 滴定前读数/mL 0.00 0.00 24.97 0.00 0.00 滴定后读数/mL 25.02 24.15 49.78 25.00 24.98 应舍弃的数据为______(填序号)；样品中钛的质量分数为______(用含、的代数式表示)；若滴定前有少量铝箔剩余导致测定结果______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 【答案】（1） ①. 打开、，关闭，滴入浓氨水（产生），将通入三颈烧瓶的溶液中 ②. 使完全溶解生成，抑制水解 （2） ①. ②. 过低时离子无法完全沉淀，过高时，容易形成沉淀，不能得到水溶胶，不能得到纳米BaTiO3粉末 （3） ①. 、3 ②. ③. 偏大 【解析】 【分析】本实验分为制备、制备纳米、测定产品中钛的含量三个核心环节：先在装置中通入氨气，使生成沉淀，再用浓硝酸将其溶解为；随后将与按物质的量比1:1混合，加浓氨水共沉淀得到和，控制pH为7~9形成水溶胶，经蒸发、陈化、烧结得到纳米；最后用稀硫酸溶解产品，加铝粉将还原为，用标准溶液滴定，通过滴定数据计算钛的质量分数，全程规避水解、氧化的影响。 【小问1详解】 ① 实验开始时，检查气密性、装药品后，需打开、，关闭，滴入浓氨水，使其与反应产生，将通入三颈烧瓶的溶液中，使转化为沉淀； ② 加入过量浓硝酸的目的是：使完全溶解生成，同时抑制水解，防止生成沉淀； 【小问2详解】 ① 与按1:1混合，加浓氨水发生共沉淀，离子方程式为：； ② 控制溶液为7~9的原因是：过低时，、无法完全沉淀；过高时，容易形成沉淀，不能得到水溶胶，最后不能得到纳米钛酸钡； 【小问3详解】 ①5次滴定体积分别为、、、、，其中第2次和第3次数据偏差过大，应舍弃，序号为，3； ②根据反应，可得关系式。有效滴定体积的平均值：，待测液中，则容量瓶中，的摩尔质量，样品质量为，因此钛的质量分数。 ③若滴定前有少量铝箔剩余，会与发生反应，消耗额外的，导致消耗的体积偏大，测定结果偏大。 20. 乙酸水蒸气重整制氢涉及的主要反应如下。 Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ、 回答下列问题： （1）反应Ⅱ的焓变______(用代数式表示)，反应Ⅱ能自发进行的条件是______(填标号)。 a．高温 b．低温 c．任意温度 （2）在容积为的恒容密闭容器中，按和投料反应。平衡体系中、、、在产物中的体积分数随温度的变化关系如图所示。 ①丙线所示物种为______(填化学式)。 ②测得时的转化率为0.5，则的物质的量为______，该温度下反应Ⅲ的______。 ③范围内，随温度升高乙线所示物种的体积分数逐渐减小的原因是______。 （3）实验表明向体系中加入适量的可以增加产物中含量，但会降低催化剂表面的消炭趋势，则催化剂表面发生消炭反应的化学方程式可能为______。 【答案】（1） ①. ②. a （2） ①. CH4 ②. 9.3mol ③. 0.16 ④. 在范围内，随温度升高，反应Ⅲ和反应Ⅳ的平衡均逆向移动，消耗；反应Ⅰ（吸热）平衡正向移动会生成，反应Ⅲ和反应Ⅳ逆向移动超过反应Ⅰ正向移动，导致的体积分数减小 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应Ⅰ-2×反应Ⅳ=反应Ⅱ，则，反应Ⅱ为气体分子数增加的吸热反应，ΔH2> 0、ΔS > 0，根据吉布斯自由能公式ΔG =ΔH - TΔS，高温下ΔG < 0，反应自发。 【小问2详解】 ①由图可知，低温（约小于350℃）时CO的体积分数为0，说明反应Ⅱ、Ⅳ不发生，甲线的体积分数随温度升高而增大、乙线和丙线的体积分数随温度升高而减小，反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ正向移动，H2的体积分数增大，则甲线所示为H2；反应Ⅰ正向移动使CO2增加，结合反应Ⅲ的特点（生成等物质的量CH4和CO2）和乙、丙线的变化知，反应Ⅲ为放热反应（升高温度，反应Ⅲ逆向移动），则乙线所示为CO2，丙线所示为甲烷； ②测得时的转化率为0.5，由图可知，、、、的物质的量之比为60：32：：=15：8：1：1，则平衡时n()=1mol-1mol×0.5=0.5mol，转化的CH3COOH物质的量为0.5mol，甲烷、二氧化碳、一氧化碳中C原子共1mol，则n(CO2)=1mol×=0.8mol，n(CO)=n( CH4 ) =1mol×=0.1mol，由O元素守恒可知平衡时n(H2O)=2mol+10mol-0.8mol×2-0.1mol-0.5mol×2=9.3mol，该温度下反应Ⅲ的； ③根据图像，升高温度，的体积分数减少，说明反应Ⅲ平衡逆向移动，为放热反应，反应Ⅲ和反应Ⅳ均为放热反应，在范围内，随温度升高，反应Ⅲ和反应Ⅳ的平衡均逆向移动，消耗；虽然反应Ⅰ（吸热）平衡正向移动会生成，但前两个反应消耗的综合影响更大，导致的体积分数减小。 【小问3详解】 加入可吸收，会降低催化剂表面的消炭趋势，说明CO2参与消炭反应，化学方程式为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $