内容正文:
十堰一中2025-2026学年第一学期高二年级期末考试化学试题
满分:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必清楚地将自己的姓名、考号填写在规定的位置。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用黑色墨水签字笔或钢笔作答,字体工整、笔迹清楚。
3.考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题,超出答题区域范围书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持答题卡清洁、完整,不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记,严禁使用涂改液和修正带。
常用相对原子质量:H-1 O-16 P-31 S-32 Co-59 Pb-207
一、单项选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,错选、不选得0分。)
1. 下列说法正确的是
A. 激发态H原子的轨道表示式:
B. 的结构示意图:
C. 基态Ga原子的价电子排布式为
D. 用电子云轮廓图表示Cl-Cl的键的形成示意图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.第一能层()只有s轨道,不存在轨道,A错误;
B.Fe原子序数为26,核外电子排布为,失电子时先失去最外层的2个电子,再失去的1个电子得到,则三价铁的结构示意图,,B错误;
C.Ga是31号元素,位于第四周期第ⅢA族,核外电子排布为,主族元素的价电子为最外层电子,因此基态Ga原子价电子排布式为,C正确;
D.Cl原子参与成键的未成对电子在轨道,轨道的电子云轮廓为哑铃形,不是球形,Cl-Cl的键是两个轨道头碰头重叠,如图:,D错误;
故选C。
2. 现代科技,增强国力,增进民生福祉。我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
B. 单质铁和水蒸气高温下反应会生成和
C. 玉兔号月球车行走时电池将电能转化为化学能
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热月壤钛铁矿生成水蒸气的过程中,铁元素化合价降低(从+2价到0价),氢元素化合价升高(从0价到+1价),发生了氧化还原反应,A正确;
B.单质铁在高温下与水蒸气反应:,B正确;
C.玉兔号月球车行走时,电池放电为行走提供动力,是将化学能转化为电能,而非将电能转化为化学能(充电过程),C错误;
D.水蒸气冷凝为液态水是物理变化,分子间距离减小,释放能量,因此会放出热量,D正确;
故答案为:C。
3. 加氢转化成甲烷,是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃,101 kPa下, kJ/mol,反应达到平衡时,能加快反应速率且使平衡向正反应方向移动的是
A. 恒容下充入惰性气体 B. 升高温度 C. 增大浓度 D. 加入更高效的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.恒容下充入惰性气体不改变各气体浓度,因此反应速率不变,平衡也不移动,A错误;
B.升高温度能加快反应速率,但该反应为放热反应(ΔH < 0),升温会使平衡向逆反应方向移动,B错误;
C.增大H2浓度可提高反应物浓度,加快反应速率,且根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动,C正确;
D.加入更高效的催化剂能加快反应速率,但催化剂不影响平衡移动,D错误;
故选C。
4. 解释下列实验现象的离子方程式错误的是
A. 浓溶液稀释,绿色溶液变蓝:
B. 溶液中通入,析出白色沉淀:
C. 溶液中滴加稀硫酸,出现浅黄色浑浊:
D. 向溶液中滴加稀硫酸,黄色溶液变为橙色:
【答案】B
【解析】
【详解】A. CuCl2浓溶液稀释时,[CuCl4]2-配离子转化为[Cu(H2O)4]2+,导致溶液颜色由绿变蓝,离子方程式正确表示该平衡移动,A正确;
B. ZnCl2溶液中通入H2S生成ZnS沉淀,但离子方程式直接写为Zn2+ + S2- = ZnS↓不正确,因H2S为弱酸,溶液中 S2- 浓度极低,应写为Zn2+ + H2S = ZnS↓ + 2H+,B错误;
C. Na2S2O3遇酸分解生成硫单质和SO2,出现浅黄色浑浊,离子方程式正确,C正确;
D. K2CrO4溶液中加酸,转化为,溶液由黄变橙,离子方程式正确,D正确;
故答案为B。
5. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 44 g分子含有π键的数目为
B. 1 L1 的KF溶液中阳离子总数为
C. 0.1 mol原子,含有的中子数为
D. 铅酸蓄电池充电时阴极减轻96 g,理论上转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.44 g 为1 mol,每个分子含有2个π键,故π键数目为,A正确;
B.1 L 1 mol/L KF溶液含有的阳离子为 、 ,故阳离子总数大于,B错误;
C.原子质量数为174,原子序数为70,中子数,0.1 mol该原子含中子即,C正确;
D.铅酸蓄电池充电时阴极反应为,每摩尔反应阴极减轻质量,每减轻96 g转移2 mol电子,故转移电子数为,D正确;
故答案为:B。
6. 下列说法正确的是
A. 常温常压下和混合无明显现象,则反应在该条件下不自发
B. ,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C. ,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. ,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS,该反应ΔH<0、ΔS<0,温度较低时ΔG<0,故低温能自发进行,A错误;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,平衡常数减小,B正确;
C.该反应为放热反应,则,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;
D.,根据盖斯定律,反应①-反应②得到目标反应Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g),则ΔH=,由于不能明确相对大小,则ΔH不能确定,D错误;
故选B。
7. 下列实验方案正确的是
A.制作简易氢氧燃料电池
B.在铁片上镀镍
C.测溶液的pH
D.润洗酸式滴定管
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A. 闭合时,电解溶液,多孔石墨电极分别吸附电解产生的(阴极)和(阳极);断开闭合后,吸附了、的多孔石墨可形成氢氧燃料电池,能使灯泡发光,A正确;
B. 电镀时,镀层金属(镍片)应作阳极,接电源正极;待镀件(铁片)作阴极,接电源负极,图中电极连接方向颠倒,B错误;
C.测定溶液时,试纸不能预先润湿,润湿后会稀释待测溶液,导致测定结果产生误差,C错误;
D. 润洗酸式滴定管时,加入润洗液后应倾斜,用手不断转动滴定管,使润洗液均匀润湿整个内壁,最后将润洗液从滴定管下口放出,不能从上口摇匀,D错误;
故选A。
8. 根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Al>Mg B. 电负性:C>Si
C. 共用电子对偏移程度:H-Br>H-I D. 热稳定性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期元素第一电离能从左到右总体呈增大趋势,但Mg的价电子排布为,是全充满稳定结构,第一电离能大于相邻的Al,正确顺序为,A错误;
B.C和Si同主族,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,因此电负性,B正确;
C.Br的电负性大于I,H与Br的电负性差大于H与I的电负性差,因此共用电子对偏移程度,C正确;
D.Se和As同周期,同周期从左到右非金属性逐渐增强,非金属性,因此气态氢化物热稳定性,D正确;
故选A。
9. 具有还原性,易水解。一种制备纯净的的装置示意图如下:
下列说法错误的是
A. 导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管
B. 实验过程中应先通入,再开启管式炉加热
C. 若通入气体更换为,也可制备纯净的
D. 配制溶液需加盐酸和金属
【答案】C
【解析】
【分析】先通入,排净装置的空气,Sn与HCl在管式炉中发生反应制取,冷却剂用于冷凝,盛接器收集,据此解答。
【详解】A.已知易水解,则导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管,防止水蒸气进入使得水解,同时可以吸收尾气,A正确;
B.具有还原性,应先通入,排除装置中的,防止被氧化,B正确;
C.若通入气体更换为,具有还原性,可能被氧化为更高价态,如,无法制备纯净的,C错误;
D.配制溶液时,加入盐酸,抑制水解,加入金属Sn,防止被氧化,D正确;
故选C。
10. 下列说法正确的是
A. 时,测得一元酸HA溶液,若将该溶液加水稀释100倍,所得溶液(且),则HA为强酸
B. 泡沫灭火器的药品为和,利用了盐类的水解原理
C. 溶液与溶液等体积混合后显碱性,则混合溶液中:
D. 等体积、等pH值的醋酸和盐酸分别与溶液恰好反应,前者消耗NaOH溶液的体积少
【答案】A
【解析】
【详解】A.对于强酸,稀释100倍时pH增加2;对于弱酸,稀释100倍时pH增加小于2,此处稀释后pH=b+2且b+2<7,符合强酸特征,故推断正确,A正确;
B.泡沫灭火器实际药品为和,利用双水解原理产生,此处写,虽原理类似,但实际药品不符,B错误;
C.溶液与溶液等体积混合后,混合溶液中、且反应后剩余的和生成的的物质的量浓度均为,溶液呈碱性,说明的电离程度大于的水解程度,故,C错误;
D.醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等体积、等pH时,醋酸总浓度大于盐酸,与等浓度氢氧化钠溶液完全反应时,醋酸消耗NaOH溶液的体积更多,此处说前者(醋酸)消耗少,错误,D错误;
故答案选A。
11. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅
化学平衡向物质的量减少的方向移动
B
将稀盐酸滴入溶液中,产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
非金属性:Cl>C
C
分别向0.1 mol/L溶液中滴加少量等浓度的溶液和溶液,滴加溶液的试管中产生气泡速率更快
催化分解的效率一定比高
D
分别向0.10 的三氯乙酸(一元酸)和乙酸溶液中加入等量的相同形状的打磨过的镁条,三氯乙酸溶液中产生气泡的速率更快
酸性:三氯乙酸>乙酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.在恒压条件下通入,容器体积增大,各组分分压减小,反应是气体分子数减小的反应,平衡应向逆反应方向移动,气体颜色变浅是因为体积增大导致浓度降低,不能得出平衡向物质的量减少方向移动的结论,A错误;
B.稀盐酸与反应生成,证明HCl酸性强于,但比较非金属性需依据元素最高价氧化物对应水化物的酸性,HCl不是氯的最高价含氧酸,不能推断非金属性Cl > C,B错误;
C.实验所用盐的阴离子不同,可能对反应速率产生干扰,不能直接得出催化分解的效率比高的结论,C错误;
D.相同浓度下,三氯乙酸溶液中产生气泡速率更快,说明反应速率更快,三氯乙酸溶液中更大,能得出酸性:三氯乙酸 > 乙酸的结论,D正确;
故答案为:D。
12. 二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取二甲醚的原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
500K时,在2 L恒容密闭容器中充入4 molCO和8 mol,4mm达到平面,平衡时CO的转化率为80%,且,则下列说法正确的是
A. 0-4min,反应Ⅰ的
B. 反应Ⅱ的平衡常数
C. 反应Ⅱ中的转化率为60%
D. 平衡时压强与初始压强的比为15:7
【答案】B
【解析】
【分析】容器体积为,初始充入、,转化率为,因此: 反应Ⅰ消耗的物质的量: ,同时消耗,生成,即总生成浓度为,
设平衡时,,由题给条件,得。对于反应Ⅱ,每生成消耗,因此消耗浓度为,可得: , 即平衡时:,,据此分析;
【详解】A.0∼4 min,,,A错误;
B.反应Ⅱ平衡常数,B正确;
C.反应Ⅱ中转化率,C错误;
D.恒容容器压强比等于总物质的量之比,平衡总物质的量:,初始总物质的量为,故压强比为,D错误;
故选B。
13. 溶液可以处理锅炉水垢中的,使其转化为疏松、易溶于酸的。某兴趣小组模拟上述过程:
①将溶液和溶液等体积混合得浊液a
②向滴有酚酞的溶液中加等体积的浊液a,溶液红色变浅
③将①中浊液a过滤所得白色沉淀b,浸泡在滴有酚酞的溶液中,一段时间后溶液红色变浅
已知:
下列说法中不正确的是
A. 浊液a中硫酸根离子的浓度为
B. ②中溶液红色变浅可证明有转化为
C. ③中溶液红色变浅可证明有转化为
D. 向白色沉淀b中加入的溶液,沉淀几乎全部转化
【答案】B
【解析】
【详解】A.将溶液和溶液等体积混合后得到浊液且硫酸根离子浓度和钙离子浓度相等,,A正确;
B.向含有酚酞的溶液中加入浊液a(含沉淀和溶液中的、),红色变浅说明浓度减小,可能原因是溶液被稀释,或是浊液a中含有溶解的 (浓度 ) 和 固体。 立即与 反应:,消耗 ,导致溶液碱性减弱,红色变浅,无法证明有转化为,B错误;
C.将过滤后的白色沉淀b固体(固体)浸泡在溶液中,红色变浅说明被消耗,此时溶液中无游离的,只能通过转化为来实现,C正确;
D.白色沉淀b为,向白色沉淀b中加入的溶液则会发生:,平衡常数,若加入,设溶液中,则,x无限接近1,说明几乎完全转化为,D正确;
故选B。
14. 如图装置中,b为/标准氢电极,可发生还原反应()或氧化反应(),a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是
A. 1与2相连,盐桥①中阳离子向b电极移动
B. 2与3相连,电池反应为
C. 1与3相连,a电极减小的质量小于c电极增大的质量
D. 1与2、2与3相连,两个原电池装置中,电势较低的一极均为b电极
【答案】C
【解析】
【分析】1与2相连,左侧两池构成原电池,a电极质量减小:a为电极,质量减小说明a发生还原反应,因此a是原电池正极,b是负极,得电极电势:;2与3相连,右侧两池构成原电池,c电极质量增大:c为电极,质量增大说明c发生氧化反应,因此c是原电池负极,b是正极,得电极电势:,最终电极电势顺序:,据此分析。
【详解】A.1与2相连,a是正极,原电池盐桥中阳离子向正极(a电极)移动,A错误;
B.根据分析,2与3相连,右侧两池构成原电池,反应自发进行,不需要通电,电池反应:,B错误;
C.1与3相连,a为正极、c为负极,电路中转移电子的物质的量相等:每转移1 mol e⁻,a电极质量减少,c电极质量增加,因此a电极减小的质量小于c电极增大的质量,C正确;
D.1与2相连,电势较低的是b电极;2与3相连,电势较低的是c电极,D错误;
故选C。
15. 常温下,用0.1 mol/LNaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸溶液。溶液的pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积V[NaOH(aq)]的变化关系如图所示{例如的分布系数}。下列叙述不正确的是
A. 曲线①代表,曲线②代表随滴加NaOH溶液的变化
B. 该实验可选用酚酞为指示剂
C. mL时,溶液中
D. 的电离常数
【答案】D
【解析】
【分析】在未加NaOH溶液时,曲线①的分布系数与曲线②的分布系数之和等于1,且δ曲线①一直在减小,曲线②在一直增加;说明H2A第一步完全电离,第二步存在电离平衡,即,,曲线①代表;当加入用0.1000 mol•L-1的NaOH溶液40.00 mL滴定后,发生,HA-的分布系数减小,A2-的分布系数在增大,曲线②在一直在增加,所以曲线②代表,以此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表,曲线②代表随滴加NaOH溶液的变化,A正确;
B.由图可知,滴定终点时Na2A溶液中A2-发生水解使溶液呈碱性,则选用酚酞为指示剂,B正确;
C. mL时,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒,可得,C正确;
D.利用曲线①、②的交点可知,c(HA-)=c(A2-),此时V(NaOH)=25 mL,pH=2,c(H+)=10-2 mol/L,HA-的电离常数,D错误;
故选D。
16. 现有六种元素A、B、C、D、E、F,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素基态原子p轨道有两个未成对电子
D元素原子的第一至第四电离能分别是: ; ; ;
E原子核外所有p轨道全满或半满
F在周期表的第8纵列
(1)某同学根据上述信息,推断A基态原子的核外电子排布为,该同学所画的电子排布图违背了_______。
(2)B元素的第一电离能_______(填“大于”“小于”或“等于”)C元素的第一电离能。已知一个气态基态原子得到一个电子形成气态基态负一价离子所产生的能量变化称为该元素原子的第一电子亲合能(吸收能量为负值,释放能量为正值)。试解释A原子第一电子亲合能(+122 kJ/mol)较B原子第一电子亲合能(-58 kJ/mol)大的可能原因是_______。
(3)C与D形成的化合物的电子式为_______。
(4)基态F原子中M能层的电子,有_______种空间运动状态。
(5)D的单质可以在A的最高价氧化物中燃烧,生成两种固体,一种为白色固体和一种为黑色,请写出对应的化学方程式:_______。
(6)某溶液中既含有和离子,要验证含有离子可滴加溶液,则对应的离子方程式为_______。
【答案】(1)洪特规则
(2) ①. 大于 ②. C原子获得一个电子后变为2s22p3,达到半满稳定结构,释放能量,N原子2p轨道已为半满稳定结构,再获得电子会破坏稳定性,需吸收能量
(3) (4)9
(5)
(6)
【解析】
【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素,F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。A元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具,该单质为金刚石,则A为 ;B元素原子的核外电子数比电子数少,电子排布式为,则B为 ;C元素基态原子轨道有两个未成对电子,电子排布式为,则C为;D元素原子的第一至第四电离能分别是:;;;,远大于,说明D最外层有个电子,为元素;E原子核外所有轨道全满或半满,电子排布式为,则E为元素。F为第四周期元素,在周期表的第8纵列,为元素。
【小问1详解】
A 为元素,基态原子的核外电子排布为,该同学所画的电子排布图中轨道的 个电子自旋方向相反,违背了洪特规则。
【小问2详解】
B为元素, C为元素,原子的轨道为半充满状态,较稳定,所以的第一电离能大于的第一电离能;(碳)原子的电子排布为,得到一个电子后变为,轨道达到半充满的稳定结构;C原子获得一个电子后变为2s22p3,达到半满稳定结构,释放能量,N原子2p轨道已为半满稳定结构,再获得电子会破坏稳定性,需吸收能量,所以原子的第一电子亲和能()较原子的第一电子亲和能()大。
【小问3详解】
C为元素,为元素,二者形成的化合物为,是离子化合物,电子式为。
【小问4详解】
F是Fe,基态原子的电子排布式为, 能层(第三能层)的电子排布为, 轨道有 种空间运动状态,轨道有种空间运动状态,轨道有种空间运动状态,所以能层的电子有种空间运动状态。
【小问5详解】
D为,为,的最高价氧化物为,在中燃烧生成(白色固体)和(黑色固体),化学方程式:。
【小问6详解】
F是Fe,Fe2+与溶液反应生成蓝色沉淀,离子方程式为:。
17. 硼化钛()常用于制备导电陶瓷材料和PTC材料。工业上以高钛渣(主要成分为、、和CaO,另有少量MgO、)为原料制取的流程如下:
已知:①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置;
②高温下易挥发;
③可溶于热的浓硫酸形成。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”的浸出率,可采取的措施为_______(写一条即可)。
(2)“酸解”后滤渣的主要成分为_______(写化学式)。
(3)“水解”需在沸水中进行,离子方程式为_______;该工艺中,经处理可循环利用的物质为_______(写化学式)。
(4)“热还原”中发生反应的化学方程式为_______,的实际用量超过了理论化学计算用量,原因是_______。
(5)已知某二元酸的,,则0.1 mol/L溶液中的水解常数为_______,_______(填“>或<或=”)。
【答案】(1)粉碎高钛渣(适当加热、搅拌)
(2)
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 高温下易挥发,部分会因挥发而损失,未参与反应
(5) ①. 0.1 ②. <
【解析】
【分析】高钛渣主要成分为TiO2、SiO2、Al2O3和CaO,另有少量MgO、Fe2O3。加稀盐酸溶解并除去Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3。剩余固体中含有TiO2、SiO2,固体中加浓硫酸溶解TiO2,TiO2形成TiO2+,过滤除去SiO2;加萃取剂萃取TiO2+,TiO2+水解生成TiO2·xH2O,TiO2·xH2O脱水生成TiO2,TiO2、B2O3、C反应生成TiB2。
【小问1详解】
为提高“酸浸”的浸出率,可采取的措施为:粉碎高钛渣,增大反应物的接触面积或者适当加热、搅拌等。
【小问2详解】
高钛渣中各成分的性质:可溶于热的浓硫酸形成 ,不溶于浓硫酸;、、、在“酸浸”时已溶于稀盐酸(转化为氯化物进入滤液),因此“酸解”后,不溶于浓硫酸的 成为滤渣。
【小问3详解】
在沸水中发生水解反应生成 沉淀,同时产生 ,离子方程式为:,水解后的滤液中含有,可返回“酸解”步骤重复利用,故可循环物质为。
【小问4详解】
(脱水后)、与在高温下反应生成和,化学方程式为:, 过量原因:已知 高温下易挥发,部分会因挥发而损失,未参与反应,因此实际用量需超过理论计算量,以保证充分反应。
【小问5详解】
二元酸 的,的水解反应为,其水解常数,根据 ,结合 的表达式,可得,设0.1 mol/L溶液中 , ,则:,,故 。
18. 磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。请回答下列问题:
(1)基态磷原子的价层电子轨道表示式为_______,其核外能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图呈_______形。
(2)亚磷酸()为二元弱酸。25℃时,向一定体积的亚磷酸溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液,混合液中含磷微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图:
①亚磷酸与足量NaOH反应的离子方程式为_______。
②常温下,溶液显_______(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
③常温下,向0.2 的溶液中加入NaOH溶液,当溶液中 时,溶液中_______。
(3)次磷酸()是一元中强酸,具有强还原性,可将溶液中的还原为Ag,从而用于化学镀银。利用进行化学镀银的反应中,生成了磷元素的最高价氧化物的水化物,则对应的离子方程式为_______。
(4)次磷酸钴(Ⅱ)广泛用于化学镀钴,以金属钴和次磷酸钠为原料,采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴,原理如图:
①阴极电极反应式为_______。
②石墨电极每生成1 mol时,生成次磷酸钴的质量为_______g。
【答案】(1) ①. ②. 哑铃形
(2) ①. H3PO3+2OH-=+2H2O ②. 酸性 ③.
(3)
(4) ①. ②. 189
【解析】
【小问1详解】
P是15号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,其价电子排布式为3s23p3,所以基态磷原子价电子轨道表示式为 ;其核外能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图呈哑铃形。
【小问2详解】
①亚磷酸为二元弱酸,亚磷酸与足量NaOH反应的离子方程式为H3PO3+2OH-=+2H2O;
②b点时,和的浓度相等,此时c(H+)=10-6.54,所以,a点时,和H3PO3的浓度相等,此时c(H+)=10-1.43,所以;NaH2PO3溶液中同时存在的电离作用和水解作用,的水解平衡常数<,的电离作用大于其水解作用,因此溶液显酸性;
③由,可得=。
【小问3详解】
利用进行化学镀银的反应中,生成了磷元素的最高价氧化物的水化物,H3PO2中P为+1价,被氧化为+5价(H3PO4),Ag+被还原为Ag,根据原子守恒和电荷守恒,反应方程式为:。
【小问4详解】
①以金属钴和次磷酸钠为原料,采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴,根据装置图,Co为阳极,Co失去电子生成,石墨为阴极,溶液中H+得电子生成H2,电极方程式为:;
②阴极电极方程式为:,每生成1 mol H2,转移2 mol e-,阳极电极方程式为:Co-2e-=Co2+,每转移2 mol e-,生成1 mol Co2+,1mol Co2+与2mol 在产品室结合生成1mol ,质量为1mol×=189 g。
19. 是一种廉价的碳资源,可采用“催化加氢制甲醇”的方法将其资源化利用。该反应体系中涉及以下三个反应:
①
②
③
(1)_______
(2)关于反应①、②、③的(K为化学平衡常数)随1/T(T为温度)的变化图像正确的是_______。
(3)某温度时在1 L恒容密闭容器中加入1 mol和3 mol,若只发生①、②两个反应,此条件下甲醇的选择性为60%(甲醇的选择性),平衡转化率为50%,则该条件下反应②的平衡常数_______(结果保留两位小数)。
(4)一定温度下,在恒容密闭容器中充入 mol和b mol,只发生反应①达到平衡,下列有关说法正确的是_______(填字母)。
A. 若增大起始投料比,则平衡时,的转化率增大,的体积分数增大
B. 当时,该反应达到平衡状态
C. 若a=b=1,当的体积分数保持不变时,可以认为该反应达到平衡状态
D. 单位时间内,断开C=O键的数目和断开H-O键的数目相同时,该反应达到平衡状态
(5)已知反应②可自发进行,则反应②的_______0(填“>”、“<”或“=”);一定温度下,若只发生反应②,达到平衡时,测得各组分的平衡分压(即组分的物质的量分数×总压)如下表:
物质
CO
分压/MPa
0.25
0.25
0.75
0.75
维持相同的温度和总压,提高比例,使的平衡转化率提高到90%,则原料气中和的物质的量之比为_______。(最简整数比)
(6)向密闭容器中投入一定量的CO和,只发生反应③,其他条件相同时,测得相同时间内在某种催化剂的作用下,的产率随温度的变化如图所示,当温度高于400℃时,M点后的产率降低的原因可能是_______(答一条即可)。
【答案】(1)-90.4
(2)B (3)0.11 (4)B
(5) ①. > ②. 9:5
(6)催化剂活性降低或温度升高副反应增多或M点之后反应③己平衡,温度升高,平衡逆向移动,使甲醇产量降低
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应①-②得到反应③CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),则反应③的反应热ΔH3=-49.4kJ•mol-1-41kJ•mol-1=-90.4kJ/mol。
【小问2详解】
反应①-②得到反应③,由反应③放热可知,升高温度,平衡常数减小,则增大,lgK3增大,反应①和反应②的平衡常数相等时,lgK3=0,则反应③的lgK随的变化图为B。
【小问3详解】
平衡时反应的CO2为0.5mol,生成甲醇为0.5×60%=0.3mol,反应①中生成水蒸气为0.3mol,消耗的H2为0.9mol,消耗的CO2为0.3mol,反应②消耗的CO2为0.2mol,消耗的H2为0.2mol,生成水蒸气和CO各为0.2mol,平衡时容器中CO2为0.5mol,H2为1.9mol,CO为0.2mol,水蒸气为0.5mol,=0.11。
【小问4详解】
A.列出“三段式”
平衡时CH3OH的体积分数,增大 ,即增加CO2比例,平衡正向移动,H2的转化率会增大,因为CO2增加会导致总物质的量增加,CH3OH的体积分数可能减小,A错误;
B.当时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B正确;
C.若a=b=1,开始等物质的量投料,列出“三段式”
CO2的体积分数为是定值,CO2的体积分数始终保持不变,不能说明反应已达到平衡,C错误;
D.反应达到平衡时,单位时间内,断开C=O键的数目和断开H—O键的数目不相同,因CH3OH和H2O中都有H—O键,因此不可以判断反应已经达到平衡状态,D错误;
故选B。
【小问5详解】
反应②可自发进行,ΔH2>0,则反应②的ΔH-TΔS<0,则ΔS>0;根据题意,该反应平衡常数;假设原料气中CO2为xmol,H2为1mol,由题意列三段式:
则平衡常数,解得x=1.8,故CO2与H2的物质的量之比为1.8:1=9:5。
【小问6详解】
在催化剂的作用下,温度高于400℃时,M点后甲醇的产率降低可能是催化剂活性降低,反应速率减慢,导致产率降低,也可能是温度升高副反应增多,导致产率降低;反应③己平衡,温度升高,平衡逆向移动,使甲醇产量降低。
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十堰一中2025-2026学年第一学期高二年级期末考试化学试题
满分:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必清楚地将自己的姓名、考号填写在规定的位置。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用黑色墨水签字笔或钢笔作答,字体工整、笔迹清楚。
3.考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题,超出答题区域范围书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持答题卡清洁、完整,不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记,严禁使用涂改液和修正带。
常用相对原子质量:H-1 O-16 P-31 S-32 Co-59 Pb-207
一、单项选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,错选、不选得0分。)
1. 下列说法正确的是
A. 激发态H原子的轨道表示式:
B. 的结构示意图:
C. 基态Ga原子的价电子排布式为
D. 用电子云轮廓图表示Cl-Cl的键的形成示意图:
2. 现代科技,增强国力,增进民生福祉。我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
B. 单质铁和水蒸气高温下反应会生成和
C. 玉兔号月球车行走时电池将电能转化为化学能
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
3. 加氢转化成甲烷,是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃,101 kPa下, kJ/mol,反应达到平衡时,能加快反应速率且使平衡向正反应方向移动的是
A. 恒容下充入惰性气体 B. 升高温度 C. 增大浓度 D. 加入更高效的催化剂
4. 解释下列实验现象的离子方程式错误的是
A. 浓溶液稀释,绿色溶液变蓝:
B. 溶液中通入,析出白色沉淀:
C. 溶液中滴加稀硫酸,出现浅黄色浑浊:
D. 向溶液中滴加稀硫酸,黄色溶液变为橙色:
5. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 44 g分子含有π键的数目为
B. 1 L1 的KF溶液中阳离子总数为
C. 0.1 mol原子,含有的中子数为
D. 铅酸蓄电池充电时阴极减轻96 g,理论上转移电子数为
6. 下列说法正确的是
A. 常温常压下和混合无明显现象,则反应在该条件下不自发
B. ,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C. ,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. ,则
7. 下列实验方案正确的是
A.制作简易氢氧燃料电池
B.在铁片上镀镍
C.测溶液的pH
D.润洗酸式滴定管
A. A B. B C. C D. D
8. 根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Al>Mg B. 电负性:C>Si
C. 共用电子对偏移程度:H-Br>H-I D. 热稳定性:
9. 具有还原性,易水解。一种制备纯净的的装置示意图如下:
下列说法错误的是
A. 导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管
B. 实验过程中应先通入,再开启管式炉加热
C. 若通入气体更换为,也可制备纯净的
D. 配制溶液需加盐酸和金属
10. 下列说法正确的是
A. 时,测得一元酸HA溶液,若将该溶液加水稀释100倍,所得溶液(且),则HA为强酸
B. 泡沫灭火器的药品为和,利用了盐类的水解原理
C. 溶液与溶液等体积混合后显碱性,则混合溶液中:
D. 等体积、等pH值的醋酸和盐酸分别与溶液恰好反应,前者消耗NaOH溶液的体积少
11. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅
化学平衡向物质的量减少的方向移动
B
将稀盐酸滴入溶液中,产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
非金属性:Cl>C
C
分别向0.1 mol/L溶液中滴加少量等浓度的溶液和溶液,滴加溶液的试管中产生气泡速率更快
催化分解的效率一定比高
D
分别向0.10 的三氯乙酸(一元酸)和乙酸溶液中加入等量的相同形状的打磨过的镁条,三氯乙酸溶液中产生气泡的速率更快
酸性:三氯乙酸>乙酸
A. A B. B C. C D. D
12. 二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取二甲醚的原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
500K时,在2 L恒容密闭容器中充入4 molCO和8 mol,4mm达到平面,平衡时CO的转化率为80%,且,则下列说法正确的是
A. 0-4min,反应Ⅰ的
B. 反应Ⅱ的平衡常数
C. 反应Ⅱ中的转化率为60%
D. 平衡时压强与初始压强的比为15:7
13. 溶液可以处理锅炉水垢中的,使其转化为疏松、易溶于酸的。某兴趣小组模拟上述过程:
①将溶液和溶液等体积混合得浊液a
②向滴有酚酞的溶液中加等体积的浊液a,溶液红色变浅
③将①中浊液a过滤所得白色沉淀b,浸泡在滴有酚酞的溶液中,一段时间后溶液红色变浅
已知:
下列说法中不正确的是
A. 浊液a中硫酸根离子的浓度为
B. ②中溶液红色变浅可证明有转化为
C. ③中溶液红色变浅可证明有转化为
D. 向白色沉淀b中加入的溶液,沉淀几乎全部转化
14. 如图装置中,b为/标准氢电极,可发生还原反应()或氧化反应(),a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是
A. 1与2相连,盐桥①中阳离子向b电极移动
B. 2与3相连,电池反应为
C. 1与3相连,a电极减小的质量小于c电极增大的质量
D. 1与2、2与3相连,两个原电池装置中,电势较低的一极均为b电极
15. 常温下,用0.1 mol/LNaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸溶液。溶液的pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积V[NaOH(aq)]的变化关系如图所示{例如的分布系数}。下列叙述不正确的是
A. 曲线①代表,曲线②代表随滴加NaOH溶液的变化
B. 该实验可选用酚酞为指示剂
C. mL时,溶液中
D. 的电离常数
16. 现有六种元素A、B、C、D、E、F,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素基态原子p轨道有两个未成对电子
D元素原子的第一至第四电离能分别是: ; ; ;
E原子核外所有p轨道全满或半满
F在周期表的第8纵列
(1)某同学根据上述信息,推断A基态原子的核外电子排布为,该同学所画的电子排布图违背了_______。
(2)B元素的第一电离能_______(填“大于”“小于”或“等于”)C元素的第一电离能。已知一个气态基态原子得到一个电子形成气态基态负一价离子所产生的能量变化称为该元素原子的第一电子亲合能(吸收能量为负值,释放能量为正值)。试解释A原子第一电子亲合能(+122 kJ/mol)较B原子第一电子亲合能(-58 kJ/mol)大的可能原因是_______。
(3)C与D形成的化合物的电子式为_______。
(4)基态F原子中M能层的电子,有_______种空间运动状态。
(5)D的单质可以在A的最高价氧化物中燃烧,生成两种固体,一种为白色固体和一种为黑色,请写出对应的化学方程式:_______。
(6)某溶液中既含有和离子,要验证含有离子可滴加溶液,则对应的离子方程式为_______。
17. 硼化钛()常用于制备导电陶瓷材料和PTC材料。工业上以高钛渣(主要成分为、、和CaO,另有少量MgO、)为原料制取的流程如下:
已知:①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置;
②高温下易挥发;
③可溶于热的浓硫酸形成。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”的浸出率,可采取的措施为_______(写一条即可)。
(2)“酸解”后滤渣的主要成分为_______(写化学式)。
(3)“水解”需在沸水中进行,离子方程式为_______;该工艺中,经处理可循环利用的物质为_______(写化学式)。
(4)“热还原”中发生反应的化学方程式为_______,的实际用量超过了理论化学计算用量,原因是_______。
(5)已知某二元酸的,,则0.1 mol/L溶液中的水解常数为_______,_______(填“>或<或=”)。
18. 磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。请回答下列问题:
(1)基态磷原子的价层电子轨道表示式为_______,其核外能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图呈_______形。
(2)亚磷酸()为二元弱酸。25℃时,向一定体积的亚磷酸溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液,混合液中含磷微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图:
①亚磷酸与足量NaOH反应的离子方程式为_______。
②常温下,溶液显_______(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
③常温下,向0.2 的溶液中加入NaOH溶液,当溶液中 时,溶液中_______。
(3)次磷酸()是一元中强酸,具有强还原性,可将溶液中的还原为Ag,从而用于化学镀银。利用进行化学镀银的反应中,生成了磷元素的最高价氧化物的水化物,则对应的离子方程式为_______。
(4)次磷酸钴(Ⅱ)广泛用于化学镀钴,以金属钴和次磷酸钠为原料,采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴,原理如图:
①阴极电极反应式为_______。
②石墨电极每生成1 mol时,生成次磷酸钴的质量为_______g。
19. 是一种廉价的碳资源,可采用“催化加氢制甲醇”的方法将其资源化利用。该反应体系中涉及以下三个反应:
①
②
③
(1)_______
(2)关于反应①、②、③的(K为化学平衡常数)随1/T(T为温度)的变化图像正确的是_______。
(3)某温度时在1 L恒容密闭容器中加入1 mol和3 mol,若只发生①、②两个反应,此条件下甲醇的选择性为60%(甲醇的选择性),平衡转化率为50%,则该条件下反应②的平衡常数_______(结果保留两位小数)。
(4)一定温度下,在恒容密闭容器中充入 mol和b mol,只发生反应①达到平衡,下列有关说法正确的是_______(填字母)。
A. 若增大起始投料比,则平衡时,的转化率增大,的体积分数增大
B. 当时,该反应达到平衡状态
C. 若a=b=1,当的体积分数保持不变时,可以认为该反应达到平衡状态
D. 单位时间内,断开C=O键的数目和断开H-O键的数目相同时,该反应达到平衡状态
(5)已知反应②可自发进行,则反应②的_______0(填“>”、“<”或“=”);一定温度下,若只发生反应②,达到平衡时,测得各组分的平衡分压(即组分的物质的量分数×总压)如下表:
物质
CO
分压/MPa
0.25
0.25
0.75
0.75
维持相同的温度和总压,提高比例,使的平衡转化率提高到90%,则原料气中和的物质的量之比为_______。(最简整数比)
(6)向密闭容器中投入一定量的CO和,只发生反应③,其他条件相同时,测得相同时间内在某种催化剂的作用下,的产率随温度的变化如图所示,当温度高于400℃时,M点后的产率降低的原因可能是_______(答一条即可)。
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