内容正文:
鹰潭市田家炳中学2025—2026学年上学期期末考试
高二年级化学试题
本卷分第Ⅰ卷(选择题,共42分)和第Ⅱ卷(非选择题,共58分)两部分,全卷满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。不能答在试题卷上。
2.第Ⅱ卷各题的答案,必须答在答题卷Ⅱ规定的地方。
3.考试结束,考生只将答题卡交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mn-55
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题:本大题共14个小题,每题3分,共42分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶,晶体硅材料被大量用于电子产业。下列叙述正确的是
A. 形成晶体硅的速率越快越好
B. 晶体硅有固定的熔点,研碎后就变成了非晶体
C. 可用X射线衍射实验来区分晶体硅和玻璃
D. 晶体硅具有自范性,但无各向异性
2. 卢瑟福用阿尔法粒子()轰击金箔实验推翻了汤姆生提出的“枣核模型”,下列说法不正确的是
A. 是一种核素 B. 与互为同位素
C. 的基态原子核外电子排布式为 D. 与化学性质相似
3. 已知0.1mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中增大,可以采取的措施是
A. 加少量烧碱溶液 B. 加少量醋酸钠
C. 加少量冰醋酸 D. 加水
4. 下列说法不正确的是
A. 通过原子光谱可进行元素鉴定
B. 基态氮原子的电子的空间运动状态有5种
C. 基态硫原子的电子运动状态有16种
D. Mg原子的轨道表示式:违背了洪特规则
5. 下列化学用语表示正确的是
A. H2O2的电子式:
B. 激发态H原子的轨道表示式:
C. p-pπ键形成的轨道重叠示意图:
D. SO2的VSEPR模型为
6. 反应可用于脱水。下列说法正确的是
A. 中硫元素的化合价:+4
B. 分子的VSEPR模型为
C. 属于非极性分子
D. 电子式:
7. 若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是
A. 分子间作用力;分子间作用力;非极性键 B. 分子间作用力;分子间作用力;极性键
C. 分子间作用力;极性键;分子间作用力 D. 分子间作用力;分子间作用力;非极性键
8. 可逆反应,其它条件不变时,反应过程中某些物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图所示,下列判断正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
9. 下列说法错误的是
A. 基态Cu原子核外电子排布符合构造原理
B. 各电子层含有的原子轨道数为n2
C. CH3CH(OH)COOH分子中有1个手性碳原子
D. 酸性:CH3COOH<CCl3COOH<CF3COOH
10. 不同温度下,水的离子积常数如下所示。
T/℃
0
10
20
25
40
50
90
100
0.1
0.3
0.7
1.0
2.9
5.3
37.1
54.5
下列说法不正确的是
A. 水的电离为吸热过程
B. 25℃,纯水中
C. 90℃,溶液的,呈中性
D. 10℃,溶液的,呈中性
11. 从微观视角探析物质结构及性质是研究和学习化学的重要方法。下列事实与解释相符的是
选项
事实
解释
A
Cl2比Br2活泼,更容易与H2反应
Cl-Cl键能小于Br-Br键能,Cl-Cl键更容易断裂
B
氢氧化镁能溶于氯化铵溶液
水解产生的H+与Mg(OH)2溶解产生的OH-反应,促使Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动
C
键角:NH3>CH4
中心原子杂化轨道数越多,键角越小
D
钙与水反应不如钠与水反应剧烈
钙的金属活动性不如钠的金属活动性强
A. A B. B C. C D. D
12. 已知某化合物是由钙、钛、氧三种元素组成的晶体,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为
A. CaTiO3 B. Ca2TiO6
C. Ca4TiO3 D. CaTiO12
13. 25℃时,用0.100mol/L的NaOH溶液滴定的溶液,测得滴定过程中溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该滴定可以用甲基橙作为指示剂
B. 若③点溶液中存在,此时
C. ①点溶液中:
D. 在相同温度下,①、②、③三点溶液中水电离的:③<②<①
14. 研究发现,一种可用于制备复合电解质薄膜的化合物的阴离子结构如图。已知:W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y与Q位于同一主族,是氧化性最强的单质。下列叙述正确的是
A. Y是空气中含量最高的元素
B. 电负性:
C. 该结构中所有原子最外层均未达到稳定结构
D. 仅由与形成的化合物都能与水发生非氧化还原反应
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
二、填空题
15. Ⅰ.焙烧产生的SO2可用于制硫酸,已知25℃、101 kPa时:
; ;
。
(1)则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是___________。
Ⅱ.某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题:
(2)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为___________。
(3)下列措施能加快反应速率的是___________。
A.选择高效的催化剂 B.恒容时充入He C.恒容时充入X
D.及时分离出Z E.降低温度
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A. B. 容器内压强保持不变
C. 容器内气体的平均密度不变 D. X、Y、Z的浓度相等
(5)反应达到平衡时,计算该温度条件下的平衡常数K=___________。(列出计算过程,不用简化)
(6)将5 mol X与3 mol Y的混合气体通入2 L的密闭容器中发生上述反应,反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足:,则此时X的转化率=___________。
16. 磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池,回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置:___________,其价层电子排布式为___________。
(2)用“>”“<”或“=”填空。
①离子半径:Li+___________H-;
②第一电离能:Be___________B;
③电负性:O___________P。
(3)根据对角线规则,在周期表中,与Li化学性质最相似的邻族元素是___________(写元素符号)。
(4)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________、___________(填字母)。
A. B. C. D.
(5)基态P原子中未成对的电子数为___________,其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为___________形。
(6)基态Fe2+的3d电子轨道表示式为___________。
17. 氮族、氧族元素及其化合物种类繁多,有许多用途,部分物质的熔、沸点如下表所示:
H2O
H2S
S8
SO2
SO3
H2SO4
N2H4
熔点/℃
0
-85.5
115.2
-75.5
16.8
10.3
1.4
沸点/℃
100
-60.3
444.6
-10.0
45.0
337.0
113.5
(1)H2O、N2H4的熔、沸点要比H2S的熔、沸点高很多,主要原因为___________。
(2)根据价层电子对互斥模型,H2O,H2S、SO2、SO3中,键角由大到小的顺序是___________。
(3)N2H4是火箭发射常用的燃料,N2H4的电子式为___________,它属于___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为___________,原子的杂化方式为___________。
(5)亚砷酸(H3AsO3)分子中,中心原子为砷,阴离子的VSEPR模型是___________。
(6)实验发现:CH4极难溶于水,而HF极易溶于水,其原因是___________。
(7)已知:有机羧酸的酸性与羧基中O-H极性密切相关,一般情况下,O-H的极性越强,羧酸的酸性越强。比较下列的物质的酸性强弱,F3CCOOH___________Cl3CCOOH;C2H5SH___________H2S(用“>”“<”或“=”填空)。
18. 中学化学常见的滴定法包括中和滴定法、氧化还原滴定法等。
Ⅰ.草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O,通过下列实验测定x值,步骤如下:
①称取5.40 g草酸晶体配成100 mL水溶液。②取25.00 mL所配草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用0.5000mol/L KMnO4溶液进行滴定,到达滴定终点时,消耗10.02 mL KMnO4溶液。③重复②步骤2次,消耗KMnO4溶液的体积分别为11.02 mL和9.98 mL。已知:(方程式未配平)。
(1)已知草酸是二元弱酸,写出它的第二步电离方程式___________。
(2)下列滴定装置中(夹持部分略去),最合理的是:___________(填字母序号)。
(3)判断到达滴定终点的实验现象是___________。
(4)其它操作正确的情况下,以下操作会使测定的x值偏小的是___________。
A.装待测液前,锥形瓶中有少量水
B.滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出
C.开始滴定时滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束气泡消失
D.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
E.滴定管使用前,水洗后未用KMnO4标准溶液润洗
(5)根据以上实验数据计算x值___________。
Ⅱ.常温下,向100 mL0.0100mol/LHA的溶液中逐滴加入0.0200mol/LMOH溶液,所得溶液的pH随MOH溶液的体积变化如图所示(溶液体积变化忽略不计)。
(6)常温下,0.100mol/L HA溶液中由水电离出的c(H+)=___________mol/L。
(7)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a___________7(填“>”、“<”或“=”。)
(8)K点时,溶液中___________ mol/L。
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鹰潭市田家炳中学2025—2026学年上学期期末考试
高二年级化学试题
本卷分第Ⅰ卷(选择题,共42分)和第Ⅱ卷(非选择题,共58分)两部分,全卷满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。不能答在试题卷上。
2.第Ⅱ卷各题的答案,必须答在答题卷Ⅱ规定的地方。
3.考试结束,考生只将答题卡交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mn-55
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题:本大题共14个小题,每题3分,共42分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶,晶体硅材料被大量用于电子产业。下列叙述正确的是
A. 形成晶体硅的速率越快越好
B. 晶体硅有固定的熔点,研碎后就变成了非晶体
C. 可用X射线衍射实验来区分晶体硅和玻璃
D. 晶体硅具有自范性,但无各向异性
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶体的结晶速率太快可能导致晶体质量下降,A项错误;
B.晶体硅有固定的熔点,研碎后仍为晶体,B项错误;
C.对固体进行X射线衍射实验是区分晶体和非晶体最可靠的科学方法,C项正确;
D.晶体硅具有自范性和各向异性,D项错误;
故选C。
2. 卢瑟福用阿尔法粒子()轰击金箔实验推翻了汤姆生提出的“枣核模型”,下列说法不正确的是
A. 是一种核素 B. 与互为同位素
C. 的基态原子核外电子排布式为 D. 与化学性质相似
【答案】C
【解析】
【详解】A.核素是具有一定质子数和中子数的原子,质子数为2,中子数为2,属于特定核素,A正确;
B.同位素需质子数相同、中子数不同,与质子数均为2,中子数分别为2和1,互为同位素,B正确;
C.基态的电子排布应为1s2(仅填满K层),C错误;
D.He与Ne均为稀有气体,最外层电子排布稳定,化学性质相似,D正确;
故选C。
3. 已知0.1mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中增大,可以采取的措施是
A. 加少量烧碱溶液 B. 加少量醋酸钠
C. 加少量冰醋酸 D. 加水
【答案】D
【解析】
【分析】根据表达式,,温度不变不变,分析浓度变化即可;
【详解】A.加烧碱溶液会中和H+,生成,浓度增加,比值减小,A不符合题意;
B.加醋酸钠会引入,浓度增加,比值减小,B不符合题意;
C.加冰醋酸使平衡右移,浓度增加,比值减小,C不符合题意;
D.加水稀释促进电离,的浓度均降低,比值增大,D符合题意;
故选D。
4. 下列说法不正确的是
A. 通过原子光谱可进行元素鉴定
B. 基态氮原子的电子的空间运动状态有5种
C. 基态硫原子的电子运动状态有16种
D. Mg原子的轨道表示式:违背了洪特规则
【答案】D
【解析】
【详解】A.不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,A正确;
B.氮原子核外电子排布式为1s22s22p3,空间运动状态有1+1+3=5种,B正确;
C.基态硫原子核外电子有16个,有16种运动状态的电子,C正确;
D.同一轨道内的两个电子自旋方向应该相反,所以违反了泡利原理,D错误;
故选D。
5. 下列化学用语表示正确的是
A. H2O2的电子式:
B. 激发态H原子的轨道表示式:
C. p-pπ键形成的轨道重叠示意图:
D. SO2的VSEPR模型为
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2O2为共价化合物,分子中不存在离子,正确电子式为,A错误;
B.氢原子不存在1p轨道,B错误;
C.p-p π键由两个p轨道以“肩并肩”方式重叠形成,C错误;
D.SO2中心原子S的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,D正确;
故答案为D。
6. 反应可用于脱水。下列说法正确的是
A. 中硫元素的化合价:+4
B. 分子的VSEPR模型为
C. 属于非极性分子
D. 电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中氧元素显-2价,氯元素显-1价,由化合物中元素化合价代数和为0可知硫元素的化合价为+4价,A项正确;
B.中心氧原子的价层电子对数为,有2对孤电子对,故其VSEPR模型为,B项错误;
C.中心硫原子的价层电子对数为,有1对孤电子对,分子为角形,属于极性分子,C项错误;
D.中氢原子和氯原子以共价键结合,其电子式为,D项错误;
故答案选A。
7. 若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是
A. 分子间作用力;分子间作用力;非极性键 B. 分子间作用力;分子间作用力;极性键
C. 分子间作用力;极性键;分子间作用力 D. 分子间作用力;分子间作用力;非极性键
【答案】B
【解析】
【详解】固态水中和液态水中含有氢键,当雪花→水→水蒸气主要是分子间的作用力、分子间作用力被破坏,但属于物理变化,共价键没有破坏;水蒸气→氧气和氢气,为化学变化,破坏的是极性共价键,故在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是分子间的作用力、分子间作用力、极性键;
故选B。
8. 可逆反应,其它条件不变时,反应过程中某些物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图所示,下列判断正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】温度分析:根据“先拐先平数值大”原则,从随反应过程的图像可知,时反应先达到平衡,所以,升高温度(到),降低,说明平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,逆向是吸热反应,那么正向是放热反应,。
压强分析:从随反应过程的图像可知,时反应先达到平衡,根据“先拐先平数值大”原则,所以 ,增大压强(到),增大,说明平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,逆向是气体体积减小的方向,因为D是固体,所以a + b < c。
综上所述,C项符合题意。
9. 下列说法错误的是
A. 基态Cu原子核外电子排布符合构造原理
B. 各电子层含有的原子轨道数为n2
C. CH3CH(OH)COOH分子中有1个手性碳原子
D. 酸性:CH3COOH<CCl3COOH<CF3COOH
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态Cu原子核外电子排布为[Ar]4s13d10,而构造原理预测的排布为[Ar]4s23d9,实际排布因3d轨道全满更稳定而偏离构造原理,A错误;
B.各电子层(主量子数n)包含的原子轨道总数为n2(如n=1有1个轨道、n=2有4个轨道),符合量子力学原理,B正确;
C.CH3CH(OH)COOH(乳酸)分子中,与-OH和-COOH相连的碳原子连接了H、OH、CH3、COOH四个不同基团,是手性碳原子,且分子中仅此一个,C正确;
D.由于F和Cl的电负性大于H,CF3和CCl3基团具有较强的吸电子诱导效应,能增强羧酸酸性,且F的电负性大于Cl,故CF3COOH酸性最强,CCl3COOH次之,CH3COOH最弱,顺序正确,D正确;
故选A。
10. 不同温度下,水的离子积常数如下所示。
T/℃
0
10
20
25
40
50
90
100
0.1
0.3
0.7
1.0
2.9
5.3
37.1
54.5
下列说法不正确的是
A. 水的电离为吸热过程
B. 25℃,纯水中
C. 90℃,溶液的,呈中性
D. 10℃,溶液的,呈中性
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度升高Kw增大,水的电离为吸热过程,A正确;
B.25℃时Kw=1.0×10-14,纯水中c(H⁺)=c(OH⁻)=10-7 mol/L,B正确;
C.90℃时Kw=37.1×10-14,中性溶液的pH≈6.2,C错误;
D.10℃时Kw=0.3×10-14,中性溶液的pH≈7.26>7,D正确;
故选C。
11. 从微观视角探析物质结构及性质是研究和学习化学的重要方法。下列事实与解释相符的是
选项
事实
解释
A
Cl2比Br2活泼,更容易与H2反应
Cl-Cl键能小于Br-Br键能,Cl-Cl键更容易断裂
B
氢氧化镁能溶于氯化铵溶液
水解产生的H+与Mg(OH)2溶解产生的OH-反应,促使Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动
C
键角:NH3>CH4
中心原子杂化轨道数越多,键角越小
D
钙与水反应不如钠与水反应剧烈
钙的金属活动性不如钠的金属活动性强
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯原子半径小于溴原子半径,键长小于,因此键能键能大于键能,更活泼的原因是Cl原子半径更小,对H的吸引力更强,更容易和反应,并非Cl-Cl键更容易断裂,A不符合题意;
B.存在沉淀溶解平衡:;发生水解:,水解生成的会结合电离出的,使溶解平衡正向移动,因此可溶于氯化铵溶液,B符合题意;
C.和中心N、C原子均为杂化,杂化轨道数目都是4;有1对孤电子对,孤电子对斥力大于成键电子对,挤压成键键角,所以键角小于,C不符合题意;
D.金属活动性顺序中;钙与水反应剧烈程度弱于钠,是因为Ca与水反应生成微溶的,会覆盖在钙单质表面,阻碍反应持续进行,并非钙金属活动性更弱,D不符合题意;
故选B。
12. 已知某化合物是由钙、钛、氧三种元素组成的晶体,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为
A. CaTiO3 B. Ca2TiO6
C. Ca4TiO3 D. CaTiO12
【答案】A
【解析】
【详解】利用均摊法确定化学式,处于晶胞中心的原子被一个晶胞占有,处于顶点上的原子被8个晶胞占有,处于棱上的原子被4个晶胞占有。所以钙原子有一个,钛原子的个数为8×=1,氧原子的个数为12×=3,故该物质的化学式为CaTiO3,所以本题选择A。
13. 25℃时,用0.100mol/L的NaOH溶液滴定的溶液,测得滴定过程中溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该滴定可以用甲基橙作为指示剂
B. 若③点溶液中存在,此时
C. ①点溶液中:
D. 在相同温度下,①、②、③三点溶液中水电离的:③<②<①
【答案】C
【解析】
【详解】A.滴定终点时,溶质为CH3COONa溶液,CH3COONa溶液显碱性,应选用酚酞试液作指示剂,A项错误;
B.若,根据物料守恒,此时与恰好完全反应生成,溶液体积,B项错误;
C.①点时,加入10mL溶液,此时溶液中溶质为等物质的量的和,电离使溶液显酸性,水解使溶液显碱性,此时溶液呈酸性,说明电离程度大于水解程度,溶液中离子浓度大小应为,C项正确;
D.①点溶液中过量,溶液呈酸性,抑制水的电离;②点溶液呈中性,水的电离基本不受影响;水的电离:②>①;③点可能是恰好完全反应的计量点,此时恰好生成,促进水的电离,也可能是过量,溶液呈碱性,抑制水的电离,所以在相同温度下,①、②、③三点溶液中水电离的:不可能是①最大,D项错误;
故选C。
14. 研究发现,一种可用于制备复合电解质薄膜的化合物的阴离子结构如图。已知:W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y与Q位于同一主族,是氧化性最强的单质。下列叙述正确的是
A. Y是空气中含量最高的元素
B. 电负性:
C. 该结构中所有原子最外层均未达到稳定结构
D. 仅由与形成的化合物都能与水发生非氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【分析】由题已知信息,是氧化性最强的单质,可知Z为F;由结构图结合W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Q形成6根共价键,Y形成2根共价键,Y和Q同主族可知,则Q为S,Y为O,W形成4根共价键,则W为C,X为N,故W、X、Y、Z、Q依次为C、N、O、F、S。
【详解】A.由分析可知Y为O元素,而空气中含量最高的元素为N元素,A错误;
B.由分析可知,Z为F,Y为O,X为N,W为C,其电负性大小为F>O>N>C,B正确;
C.该结构中C、N等都满足8电子稳定结构,C错误;
D.仅由X(N)与Y(O)形成的化合物中,与水反应生成硝酸和NO是氧化还原反应,而NO、N2O不与水反应,D错误;
故答案选B。
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
二、填空题
15. Ⅰ.焙烧产生的SO2可用于制硫酸,已知25℃、101 kPa时:
; ;
。
(1)则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是___________。
Ⅱ.某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题:
(2)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为___________。
(3)下列措施能加快反应速率的是___________。
A.选择高效的催化剂 B.恒容时充入He C.恒容时充入X
D.及时分离出Z E.降低温度
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A. B. 容器内压强保持不变
C. 容器内气体的平均密度不变 D. X、Y、Z的浓度相等
(5)反应达到平衡时,计算该温度条件下的平衡常数K=___________。(列出计算过程,不用简化)
(6)将5 mol X与3 mol Y的混合气体通入2 L的密闭容器中发生上述反应,反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足:,则此时X的转化率=___________。
【答案】(1)
(2)
(3)AC (4)AB
(5)
(6)60%
【解析】
【小问1详解】
SO3(g)与H2O(l)反应的化学方程式为:,将给出的三个热化学方程式分别标为:① ;② ;③ ,由盖斯定律可知,将③×-①×-②可得总反应,则。故SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
【小问2详解】
由图像可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物;且0~2 min内,在2 min后各种物质都存在,且浓度不再发生变化,说明反应达到平衡,该反应为可逆反应,则反应的化学方程式为:。
【小问3详解】
A.选择高效的催化剂可以使反应的活化能降低,活化分子百分数大大增加,反应速率大大加快,A符合题意;
B.恒容时充入He,各物质的浓度不变,反应速率不变,B不符合题意;
C.恒容时充入X,X的浓度增大,化学反应速率加快,C符合题意;
D.及时分离出Z,Z的浓度减小,平衡右移,X和Y的浓度也继而减少,正、逆反应速率均会减小,D不符合题意;
E.降低温度,物质的内能减少,活化分子百分数减少,分子之间的有效碰撞次数减少,反应速率减慢,E不符合题意;
故选AC。
【小问4详解】
A.当时,即,可以理解为每消耗掉1 mol Y的同时也会有2 mol Z分解,因而正反应速率与逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A符合题意;
B.该反应是反应前后气体物质的量不等的反应,反应在恒容密闭容器中进行,则压强必然随着反应的进行而发生变化,若某时刻容器内压强保持不变,则意味着各气体的物质的量不再发生变化,即反应达到平衡状态,B符合题意;
C.反应在恒容密闭容器中进行,反应混合物都是气体,则气体总质量不变,容器内气体的平均密度也是一个不变的量,不能据此判断反应是否达到平衡。C不符合题意;
D.X、Y、Z的浓度相等时,反应可能处于平衡状态,也可能不处于平衡状态,这与外加各种物质的多少及反应条件有关,不能据此判断反应是否达到平衡状态,D不符合题意;
故选AB。
【小问5详解】
平衡时,,,,该温度条件下的平衡常数 。
【小问6详解】
假设反应消耗的Y的物质的量为a mol,由中系数关系可知,该时刻,,,根据,即,解得,因此反应消耗X的物质的量是3 mol,故X的转化率为。
16. 磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池,回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置:___________,其价层电子排布式为___________。
(2)用“>”“<”或“=”填空。
①离子半径:Li+___________H-;
②第一电离能:Be___________B;
③电负性:O___________P。
(3)根据对角线规则,在周期表中,与Li化学性质最相似的邻族元素是___________(写元素符号)。
(4)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________、___________(填字母)。
A. B. C. D.
(5)基态P原子中未成对的电子数为___________,其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为___________形。
(6)基态Fe2+的3d电子轨道表示式为___________。
【答案】(1) ①. 第四周期第Ⅷ族 ②. 3d64s2
(2) ①. < ②. > ③. >
(3)Mg (4) ①. D ②. C
(5) ①. 3 ②. 哑铃
(6)
【解析】
【小问1详解】
Fe是26号元素,位于元素周期表中第四周期Ⅷ族,其价电子排布式为3d64s2。
【小问2详解】
①根据同电子层结构核多径小原则,则离子半径:。
②Be价电子排布为2s2,其2s轨道处于全充满状态,结构非常稳定,因此需要较高的能量才能失去一个电子;B价电子排布为2s22p1,容易失去能量较高且未成对的2p电子,因此第一电离能:Be>B。
③同周期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,因此电负性:O>P。
【小问3详解】
在周期表中,Mg处于Li对角线,故Li化学性质最相似的邻族元素是Mg。
【小问4详解】
下列Li原子电子排布图表示的状态中,D是基态电子排布式能量最低;A、B、C都是激发态,能量高于D,C中1s有两个电子跃迁到2p轨道上,能量总和最高。
【小问5详解】
基态P价电子排布式为3s23p3,未成对的电子数3;其原子核外电子占据的最高能级为3p能级,其电子云轮廓为哑铃形。
【小问6详解】
电子排布式为[Ar]3d6.,根据洪特规则和泡利原理,其轨道表示式为。
17. 氮族、氧族元素及其化合物种类繁多,有许多用途,部分物质的熔、沸点如下表所示:
H2O
H2S
S8
SO2
SO3
H2SO4
N2H4
熔点/℃
0
-85.5
115.2
-75.5
16.8
10.3
1.4
沸点/℃
100
-60.3
444.6
-10.0
45.0
337.0
113.5
(1)H2O、N2H4的熔、沸点要比H2S的熔、沸点高很多,主要原因为___________。
(2)根据价层电子对互斥模型,H2O,H2S、SO2、SO3中,键角由大到小的顺序是___________。
(3)N2H4是火箭发射常用的燃料,N2H4的电子式为___________,它属于___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为___________,原子的杂化方式为___________。
(5)亚砷酸(H3AsO3)分子中,中心原子为砷,阴离子的VSEPR模型是___________。
(6)实验发现:CH4极难溶于水,而HF极易溶于水,其原因是___________。
(7)已知:有机羧酸的酸性与羧基中O-H极性密切相关,一般情况下,O-H的极性越强,羧酸的酸性越强。比较下列的物质的酸性强弱,F3CCOOH___________Cl3CCOOH;C2H5SH___________H2S(用“>”“<”或“=”填空)。
【答案】(1)H2O、N2H4存在分子间氢键
(2)SO3>SO2>H2O>H2S
(3) ①. ②. 极性
(4) ①. 平面三角形 ②. sp2
(5)四面体形 (6)CH4是非极性分子,水是极性溶剂,所以CH4极难溶于水;HF是极性分子且能与水分子形成氢键,所以HF极易溶于水
(7) ①. > ②. <
【解析】
【小问1详解】
H2O、N2H4存在分子间氢键,分子间相互作用大于H2S,因此H2O、N2H4的熔、沸点要比H2S的熔、沸点高很多。
【小问2详解】
H2O中氧原子的价层电子对数为,VSEPR模型为正四面体,有两个孤电子对,分子结构为V形,H2S中硫原子的价层电子对数为,VSEPR模型为正四面体,有两个孤电子对,分子结构为V形,SO2中硫原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,有一个孤电子对,分子结构为V形,SO3中硫原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,没有孤电子对,分子结构为平面三角形,SO3和SO2的VSEPR模型均为平面三角形,SO2存在一个孤电子对,因此SO3的键角大于SO2,H2O和H2S的VSEPR模型均为正四面体,O的电负性大于S,因此H2O的键角大于H2S,VSEPR模型为平面三角形构型的键角大于正四面体,故键角由大到小的顺序是SO3>SO2>H2O>H2S。
【小问3详解】
肼是共价化合物,电子式为,肼分子的结构不对称,正、负电中心不重合,属于极性分子。
【小问4详解】
ZnCO3中阴离子为,依据价层电子对互斥理论模型,C为中心原子,键电子对数为3,孤电子对数为,所以的空间结构为平面三角形,C原子的杂化方式为sp2。
【小问5详解】
亚砷酸分子中,中心原子为As,依据价层电子对互斥理论模型,键电子对数为3,孤电子对数为,价层电子对数为4,所以中心原子砷的VSEPR模型是正四面体形。
【小问6详解】
CH4的空间构型为正四面体、是非极性分子,而H2O的空间构型为V形、是极性分子,HF的空间构型为直线型,只含H-F极性键,依据相似相溶原理,CH4极难溶于水,HF极易溶于水,且HF能与水分子形成分子间氢键。
【小问7详解】
一般情况下,O-H的极性越强,羧酸的酸性越强,由于电负性:F>Cl,使得羧酸中O-H的共用电子对更偏向于氧,O-H的极性更强,更易电离出,故F3CCOOH的酸性更强,即酸性:F3CCOOH>Cl3CCOOH;-C2H5是推电子基团,使C2H5SH中H-S的极性降低,电离出的能力减弱,故酸性:C2H5SH<H2S。
18. 中学化学常见的滴定法包括中和滴定法、氧化还原滴定法等。
Ⅰ.草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O,通过下列实验测定x值,步骤如下:
①称取5.40 g草酸晶体配成100 mL水溶液。②取25.00 mL所配草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用0.5000mol/L KMnO4溶液进行滴定,到达滴定终点时,消耗10.02 mL KMnO4溶液。③重复②步骤2次,消耗KMnO4溶液的体积分别为11.02 mL和9.98 mL。已知:(方程式未配平)。
(1)已知草酸是二元弱酸,写出它的第二步电离方程式___________。
(2)下列滴定装置中(夹持部分略去),最合理的是:___________(填字母序号)。
(3)判断到达滴定终点的实验现象是___________。
(4)其它操作正确的情况下,以下操作会使测定的x值偏小的是___________。
A.装待测液前,锥形瓶中有少量水
B.滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出
C.开始滴定时滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束气泡消失
D.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
E.滴定管使用前,水洗后未用KMnO4标准溶液润洗
(5)根据以上实验数据计算x值___________。
Ⅱ.常温下,向100 mL0.0100mol/LHA的溶液中逐滴加入0.0200mol/LMOH溶液,所得溶液的pH随MOH溶液的体积变化如图所示(溶液体积变化忽略不计)。
(6)常温下,0.100mol/L HA溶液中由水电离出的c(H+)=___________mol/L。
(7)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a___________7(填“>”、“<”或“=”。)
(8)K点时,溶液中___________ mol/L。
【答案】(1)
(2)b (3)当滴入最后半滴KMnO4溶液,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变为无色
(4)CE (5)1
(6)10-13 (7)<
(8)0.005
【解析】
【小问1详解】
二元弱酸第二步电离为;
【小问2详解】
KMnO4具有强氧化性,不能用碱式滴定管盛放,应选用酸式滴定管,故b合理;
【小问3详解】
当滴入最后半滴KMnO4溶液,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变为无色,说明反应达到终点;
【小问4详解】
A.装待测液前,锥形瓶中有少量水不影响待测液的体积,对所测x值无影响,故A错误;
B.若锥形瓶中液体溅出,导致待测液损失,消耗标准液的体积偏小,H2C2O4的量偏小,则x值偏大,故B错误;
C.开始滴定时滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束气泡消失,导致标准液的体积偏大,H2C2O4的量偏大,则x值偏小,故C正确;
D.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,消耗标准液的体积偏小,H2C2O4的量偏小,则x值偏大,故D错误;
E.滴定管使用前,水洗后未用KMnO4标准溶液润洗,则标准液被稀释,所用标准液体积偏大,H2C2O4的量偏大,则x值偏小,故E正确;
答案选CE;
【小问5详解】
11.02 mL与另两组数据偏差太大,属于异常数据应舍弃,则消耗KMnO4溶液的平均体积为,消耗KMnO4的物质的量为,结合反应:,可知H2C2O4的物质的量为,则5.40 g晶体H2C2O4·xH2O的物质的量为,
H2C2O4·xH2O的摩尔质量为,则;
【小问6详解】
由图可知 HA溶液的pH等于2,可知HA完全电离,为强酸,则 HA溶液的pH=1,溶液显酸性,由水电离出的;
【小问7详解】
由图可知,当加入501mL MOH时,溶液刚好呈中性,则加入50 mL MOH溶液时,溶液呈酸性,即MA的盐溶液呈酸性,则a<7;
【小问8详解】
K点时,根据电荷守恒得,。
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