精品解析：2023-2024学年河南省开封市五县高二上学期期中化学试卷

2023-2024学年河南省开封市五县高二(上)期中 化学试卷 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，只有一项是符合题目要求的) 1. 人们可通过改变条件来调控化学反应的速率与限度，使其向着对人类更有益的方向发展。下列条件的改变不是从化学反应速率与限度的角度考虑的是 A. 汽车排气管中使用三元催化器 B. 燃煤中加入CaO C. 橡胶轮胎中加入防老剂 D. 合成NH3时使用高温、高压、催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车排气管中使用三元催化器能够加快反应2NO+2CO⇌N2+2CO2的速率，与化学反应速率有关，A不符合题意； B．燃煤中加入CaO为了减少SO2的排放，减少污染，与化学反应速率与限度都无关，B符合题意； C．橡胶轮胎中加入防老剂减缓橡胶老化的速率，C不符合题意； D．合成时使用高温是为了提高催化剂活性、加快反应速率（平衡逆向移动），使用高压是为了加快反应速率、使平衡正向移动提升产率，均与化学反应速率与限度有关，D不符合题意； 故答案选B。 2. 下列说法正确的是 A. 钾的M层有8个电子，所以钾的M层有4个轨道 B. s轨道与s轨道不能形成π键，p轨道与p轨道能形成π键 C. 基态氧原子的价层电子排布式： D. 各能层含有的原子轨道数为2n2 【答案】B 【解析】 【详解】A．钾M层有9个轨道，3s、3p轨道上共填充8个电子，A错误； B．s轨道与s轨道只能“头碰头”形成s-sσ键，p轨道与p轨道能形成π键，B正确； C．基态氧原子价层电子排布式写成，该原子核外电子排布没有排pz轨道，所以违反洪特规则，C错误； D．各能层最多含有的电子数为2n2，每个原子轨道最多容纳2个电子，所以各能层含有的原子轨道数为n2（n为能层序数），D错误； 故答案选B。 3. 下列实验不能达到目的的是 A．探究反应物的接触面积对反应速率的影响 B．验证勒夏特列原理 C．测定锌与稀硫酸反应的反应速率 D．探究温度对化学平衡的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．盐酸的浓度相同，碳酸钙的颗粒大小不同，可以探究反应物的接触面积对反应速率的影响，A不符合题意； B．氯化铁和KSCN的反应本质是，加入KCl固体时，体系中实际参与反应平衡的、浓度都没有发生改变，平衡不会移动，溶液颜色无明显变化，无法验证勒夏特列原理，不能达到实验目的，B符合题意； C．通过测定收集一定体积的H2所需的时间或一定时间内收集H2的体积大小来测定锌与稀硫酸反应速率，能达到实验目的，C不符合题意； D．存在平衡，该反应为放热反应，热水中温度升高平衡逆向移动，红棕色的​浓度更大，颜色更深；冷水中温度降低平衡正向移动，颜色更浅，可通过对比两个烧瓶的颜色差异探究温度对化学平衡的影响，能达到实验目的，D不符合题意； 故选B。 4. 神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”。发射火箭的燃料常用联氨(N2H4)、液氢(H2)，氧化剂有液氧(O2)、液态N2O4等。下列叙述正确的是 A. 发射场产生红棕色雾是因液态N2H4被氧化成NO2 B. 氢气和氧气在液化过程中发生了放热反应 C. N2H4和N2O4反应能放出大量热量，产物对环境无污染 D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2；ΔH2＜ΔH1 【答案】C 【解析】 【详解】A．液态N2O4存在部分转化：N2O4⇌2NO2，产生红棕色雾，元素化合价无变化不是氧化还原反应，A错误； B．氢气和氧气在液化过程中属于物理变化，不属于放热反应，B错误； C．N2H4和N2O4反应是放热反应，产物为氮气和水，C正确； D．燃烧生成液态水放出的热量高于气态水，由于放热反应ΔH＜0，ΔH越小；ΔH2>ΔH1，D错误； 故答案选C。 5. 已知反应：2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)ΔH=-akJ•mol-1(a＞0)，其反应机理如下：①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g) 快；②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g) 慢。下列有关该反应的说法正确的是 A. 该反应的速率主要取决于①的快慢 B. 使用催化剂能增大活化分子百分数，加快反应速率 C. ①的活化能比②的大 D. NOBr2是该反应的催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应速率主要取决于慢的一步，取决于②的快慢，错误； B．使用催化剂降低了活化能，所以能加快反应速率，正确； C．②的反应较慢，①的反应较快，则②的活化能比①的大，错误； D．NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，错误； 故答案选B。 6. 反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ•mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. B、C两点的反应速率：B＜C B. A、C两点气体的颜色：A深，C浅 C. 由状态B到状态A，可以用加热的方法 D. A、C两点气体的平均相对分子质量：A＜C 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，B→A的过程中，NO2的体积分数增大，平衡正向移动，由于正反应是吸热反应，则该过程是升高温度，所以T2＞T1，据此分析作答。 【详解】A．C点的温度、压强均高于B点，反应速率B＜C，A正确； B．A→C的过程是增大压强，的浓度首先增大，然后平衡逆向移动的物质的量减小，浓度减小，最终的浓度还是增大，所以两点气体的颜色：A浅，C深，B错误； C．根据分析可知，T2＞T1，则状态B到状态A，可以用加热的方法，C正确； D．平均相对分子质量，体系总质量不变，C点压强大，平衡逆向移动，气体总物质的量​更小，因此平均相对分子质量C>A，即A<C，D正确； 故选B。 7. 一定温度下，10mL0.40mol•L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表，下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 A. 0～4min的平均反应速率：v(H2O2)=3.85×10-2mol•L-1•min-1 B. 0～4min的平均反应速率较4～8min的平均反应速率更快 C. 反应至6min时，H2O2分解了50% D. 反应至6min时，c(H2O2)=0.30mol•L-1 【答案】D 【解析】 【详解】A．，0～4 min时间内生成氧气的物质的量为：，由化学方程式可知，，，所以，A正确； B．随着反应的进行，的浓度逐渐减小，反应速率减慢，B正确； C．0～6 min时间内生成氧气的物质的量为：，由化学方程式可知，，，所以，则分解率，C正确； D．由C计算可知，反应至6 min时，，D错误。 故选D。 8. 下列N原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 原子核外电子排布式中，电子所占的轨道能量越高，该原子的能量就越高，对于N原子，轨道的能量2p>2s>1s，因此2p轨道的电子越多，能量越高。 【详解】A．该图是N原子的基态的电子排布图，2p轨道有3个电子； B．该图中1s轨道有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有4个电子； C．该图中2s轨道有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有4个电子； D．该图中1s、2s轨道各有1个电子激发后跃迁到2p轨道，2p轨道有5个电子； 综上所述，D中2p轨道的电子最多，能量最高，故选D。 9. 在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：+H2O+OH-。下列说法正确的是 A. 稀释溶液，所有离子浓度均减小，平衡正向移动 B. 加入少量NaHCO3固体，平衡向正反应方向移动 C. 加入NaOH固体，溶液pH增大 D. 升高温度，减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀释溶液，氢离子浓度增大，故A错误； B．加入少量NaHCO3固体，平衡逆向移动，故B错误； C．加入NaOH固体，溶液的pH增大，故C正确； D．升高温度正向移动，碳酸氢根离子浓度增大，则的比值增大，故D错误； 故答案选C。 10. 有关下列装置的说法不正确的是 A. 图1所示：锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 B. 图2是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 C. 图3电池Al电极反应式为Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ D. 图4电池工作时盐桥中阳离子从右往左移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，锌锰干电池为不能充电的一次电池，电池工作时，电子由负极流向正极，因此锌筒为负极，石墨棒为正极，A正确； B．由图可知，该装置是原电池，锌比铜活泼，Zn失去电子发生氧化反应作负极，Cu作正极，B正确； C．原电池中，失电子发生氧化反应的电极是负极，该原电池中，铝和氢氧化钠反应而失去电子，则铝作负极，且在碱性溶液中不可能生成，正确的电极方程式为：，C错误； D．该电池锌作负极，铜作正极，溶液中阳离子往正极移动，即从右向左移动，D正确； 故答案选C。 11. 我国科学家研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。下列说法正确的是 A. 使用催化剂降低了总反应的焓变 B. 整个分解水反应的ΔH＞0 C. 过程Ⅰ、Ⅱ都是一个化学变化 D. 过程Ⅲ仅形成新化学键 【答案】B 【解析】 【详解】A．使用催化剂降低反应活化能，不能降低总反应的焓变，A错误； B．水的分解是吸热反应，，B正确； C．化学变化必须同时发生旧键的断裂和新键的形成，过程Ⅰ只发生旧键的断裂，过程Ⅱ只发生新键的形成，均不是一个化学变化，C错误； D．过程Ⅲ有键的断裂，不是仅形成化学键，D错误； 故选B。 12. ，500℃时体积相同的甲、乙、丙三个容器中，甲容器绝热恒容，充入2 mol和6 mol，乙容器恒温恒容，充入4 mol，丙容器恒温恒压，充入4 mol，充分反应达到平衡，下列说法不正确的是 A. 乙中的体积分数大于丙 B. 转化率： C. p乙＞p丙 D. 甲和丙中反应的化学平衡常数互为倒数 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙容器恒温恒容，充入4 mol，反应逆向进行，体系压强会增大，丙容器恒温恒压，充入4 mol，反应逆向进行，分解是气体体积增大的反应，丙容器体积会增大；压强越大，平衡越往生成的方向移动，所以乙中的体积分数大于丙，A正确； B．若甲为恒温恒容，充入2 mol和6 mol，与乙充入4 mol是等效平衡，此时，但此时甲容器绝热恒容，温度升高，减小，所以，B正确； C．乙容器恒温恒容，反应逆向进行时，体系压强会增大；丙容器恒温恒压，反应逆向进行时，丙容器体积会增大，压强始终等于初始压强；因此，乙平衡时压强会比丙大，即p乙＞p丙，C正确； D．甲容器绝热，温度会升高，平衡常数随温度变化，所以甲和丙中化学平衡常数不同且无关，D错误； 故答案选D。 13. 一种新型漂白剂由W、X、Y、Z四种短周期主族元素组成，它们的原子序数依次增大，该漂白剂的分子结构如图所示；其中W是形成化合物种类最多的元素，X与W同周期，其基态原子的最高能级中有3个未成对电子，Z的最高价氧化物对应的水化物是酸性最强的含氧酸；Y分别与W、X、Z可以形成多种二元化合物。下列叙述不正确的是 A. 第一电离能：X＞Y＞W B. Y的某些-1价化合物也常作漂白剂 C. 最高价氧化物对应的水化物酸性：W＞X D. 该漂白剂分子结构中所有原子最外层均满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】 【分析】W是形成化合物种类最多的元素，则W为C；X与W同周期，基态原子最高能级有3个未成对电子，并结合成键特点：X形成3个单键，可推知X是N（N的2p能级有3个未成对电子，符合描述）；Z的最高价氧化物对应水化物是酸性最强的含氧酸（高氯酸），则Z是Cl（氯）；Y和W(C)、X(N)、Z(Cl)均可形成多种二元化合物，且Y在结构中形成双键，因此Y是O，综上所述，W为C，X为N，Y为O，Z为Cl。 【详解】A．W为C，X为N，Y为O，同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势，但N的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能反常大于O，三种元素第一电离能顺序为N＞O＞C，即X＞Y＞W，A正确； B．O的-1价化合物比如，本身具有强氧化性，常用作漂白剂，B正确； C．W为C，X为N，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性N＞C，故酸性＞，即X＞W，C错误； D．结合成键数验证：C形成4个共价键、N形成3个共价键、O形成2个共价键、Cl形成1个共价键，所有原子最外层均满足8电子稳定结构，D正确； 故选C。 14. 肼可以用作燃料电池的燃料，工作原理如图所示，电池工作过程中会有少量N2H4在电极表面发生自分解反应生成NH3、N2、H2逸出。 下列关于N2H4-O2燃料电池的说法正确的是 A. 电池工作时化学能完全转化变为电能 B. 放电过程中，OH-从左向右移动 C. 电池工作时，负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等 D. 负极的电极反应式为： 【答案】C 【解析】 【分析】由原电池装置图可知，N2H4发生失电子的氧化反应生成N2，O2发生得电子的还原反应生成OH-，则电池左侧为负极区，右侧为正极区，正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，负极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O，据此分析解答。 【详解】A．原电池是将化学能直接转化为电能的装置，但电池工作时化学能不可能完全转化变为电能，还将转化为热能等其他形式的能量，A错误； B．由分析可知，该电池中左侧为负极区，右侧为正极区，放电过程中，阴离子OH-移向负极，即从右向左移动，B错误； C．由分析可知，电池工作时，正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，负极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等，C正确； D．由分析可知，负极的电极反应式为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，D错误； 故答案为：C。 15. 某温度下，0.100mol•L-1NaOH滴定25.0mL0.0500mol•L-1H2SO4溶液的滴定曲线如图所示。设该温度下水的离子积为Kw。下列说法不正确的是 A. 根据曲线数据计算可知该温度下的Kw为10-13 B. 曲线上各点的溶液均满足关系式c(H+)•c(OH-)=Kw C. 其他条件相同，若升温，反应终点b向c方向移动 D. 相同实验条件下，若改为滴定0.0800mol•L-1盐酸，反应终点b移到a 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，滴定过程中发生突跃的点位于处。此时与恰好完全中和，生成中性溶液。若在常温下，该点应为7，但图像显示该点 ，说明该温度不是室温。在该温度下，恰好完全中和时 ，即。故该温度下的水的离子积，A正确； B．水的离子积常数仅受温度影响，在温度恒定时是一个定值。无论溶液的酸碱性如何，只要是在水溶液中，体系始终满足水的电离平衡，即，B正确； C．反应终点（即化学计量点）是指酸碱恰好完全反应的时刻，其对应的反应物体积仅由酸碱的浓度和体积决定，与温度无关。若其他条件相同，升高温度只会导致该温度下的 增大，从而使得中性变小（即滴定终点对应的值由 6.5 降至更小），但并不会改变滴定时达到终点所需的体积。因此反应终点不会发生水平方向（b点到c点）的移动，C错误； D．等物质的量的一元强酸与强碱发生中和反应。若改为滴定的盐酸，则盐酸中的物质的量为。完全中和时消耗的体积。由图像可知，横坐标处对应的点恰好是点a。因此滴定终点会移到点a，D正确； 故答案选C 。 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 如图是元素周期表中的前四周期： 回答下列问题： （1）元素a的硫酸盐在火焰上灼烧产生的黄光是一种 _____(填序号，下同)。 ①吸收光谱 ②发射光谱 （2）i元素的基态原子的电子排布图是 _____。 另一个电子排布图错误的原因：它不符合 _____(填字母)。 A．构造原理 B．泡利原理 C．洪特规则 （3）元素f最高能层电子的电子云轮廓形状为 _______。与f同周期的过渡元素中，写出所有基态原子最外层电子数与f不同的元素的价电子排布式：___________________。 （4）d、h、i元素的前3级电离能如表所示。X、Y、Z中为i元素的是_________。 元素 () () () X 737.7 1450.7 7732.7 Y 1313.9 3388.3 5300.5 Z 1402.3 2856.0 4578.1 （5）已知元素c、e的最简单的化合物中共用电子对偏向e，元素c、g的最简单的化合物中共用电子对偏向c，则元素c、e、g的电负性由大到小的顺序为 ___________(填元素符号)。 （6）“b3+”与“b2+”的离子半径大小关系为“b3+”_______(填“大于”或“小于”)“b2+”，原因为 ____________________。 【答案】（1）② （2） ①. ② ②. C （3） ①. 球形 ②. 、 （4）Z （5） （6） ①. 小于 ②. 核电荷数相同，但是核外电子数少 【解析】 【分析】根据元素在周期表中的位置可知，a为Na，b为Fe，c为H，d为Mg，e为C，f为Ti，g为Si，h为O，i为N，据此分析。 【小问1详解】 元素a为钠，钠的硫酸盐在火焰上灼烧时，钠原子的核外电子吸收能量跃迁到高能级，再从高能级向低能级跃迁时释放出黄光，这种原子发射出特征波长的光形成的光谱属于发射光谱，故选②； 【小问2详解】 i为N，核电荷数为7，基态原子电子排布式为，根据能量最低原理、洪特规则，i元素的基态原子的电子排布图是②；根据洪特规则，电子尽可能分占不同轨道，另一个电子排布图错误的原因即它不符合洪特规则； 【小问3详解】 元素f为，核外有22个电子，其电子排布式为，最高能层中4s能级的电子云轮廓形状为球形；与同周期的过渡元素中，基态原子最外层电子数与钛不同的有24号元素和29号元素，价电子排布式分别为、； 【小问4详解】 d是，h是，i是，金属元素第一电离能小于非金属元素，原子价层电子排布式为，与相比，的2p轨道处于半充满的稳定结构，故失去第一个电子较难，较大，则较大的为Z，即i元素为Z； 【小问5详解】 元素c为H，e为C，g为Si，电负性越大，吸引电子能力越大，元素c、e的最简单的化合物中共用电子对偏向e，说明电负性：即，元素c、g的最简单的化合物中共用电子对偏向c，说明电负性：即，故三者电负性由大到小的顺序为； 【小问6详解】 b为Fe，和核电荷数相同，但是核外电子数少，半径小，故的半径小于的半径。 17. 中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。COx选择性甲烷化是有望实现“双碳目标”具有良好应用前景的处理方法。富氢气氛下，CO、CO2均可与H2发生甲烷化反应。 Ⅰ．CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)　　ΔH=-206.2kJ•mol-1 Ⅱ．CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)　ΔH=akJ•mol-1 回答下列问题： （1）已知CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41.2kJ•mol-1，则a=_________。 （2）请从平衡移动的角度，提出三种可行的操作提高反应Ⅱ中CO2的转化率 _______、_______、____________________。 （3）400℃时，选用镍基催化剂，向1L密闭容器中通入10molCO、10molCO2和40molH2进行反应，平衡后测得n(H2)=14mol、n(CH4)=8mol。 ①CO2的平衡转化率为 ________。 ②反应Ⅰ的平衡常数K=____________(保留三位有效数字)。 （4）其他条件相同，反应Ⅱ使用两种不同催化剂，反应相同的时间2的转化率随温度变化的关系如图1所示。 ①请解释使用Ni-CeO2催化剂时，随着温度的升高，为何CO2转化率先升高后降低？____________________。 ②根据图像分析，下列说法正确的是_______(填字母)。 A．在200～360℃范围内，Ni-CeO2的催化效果比Ni更好 B．通过改变催化剂种类的方式无法调控CO2平衡转化率 C．在240℃附近，可以通过延长反应时间的方式提高CO2的转化率 （5）CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图2所示： ①阴极上的反应式为 ___________________。 ②阳极上生成乙烯(C2H4)和乙烷(C2H6)的反应式分别为 ____________________和 ____________________。 ③若生成的乙烯(C2H4)和乙烷(C2H6)的体积比为3：1，则消耗的CH4和CO2的体积比为________。 【答案】（1）-165 （2） ①. 降温 ②. 加压 ③. 增大H2浓度[或分离出CH4(g)或H2O(g)] （3） ①. 20% ②. 0.00729 （4） ①. 温度低于320℃时反应未达到平衡状态，升高温度时反应速率加快，CO2转化率升高；该反应为放热反应，温度高于320℃时升高温度，平衡逆向移动，CO2转化率减小 ②. BC （5） ①. CO2+2e-=CO+O2- ②. 2CH4-4e-+2O2-=CH2=CH2+2H2O ③. 2CH4-2e-+O2-=CH3CH3+H2O ④. 8：7 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律：反应Ⅰ-Ⅱ可得反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)，即-206.2 kJ•mol-1-a kJ/mol=-41.2 kJ•mol-1，解得a=-165； 【小问2详解】 反应Ⅱ是气体体积减小的放热反应，降温、增大H2浓度、分离出CH4（g）或H2O(g)，均可使平衡正向移动提高CO2的转化率； 【小问3详解】 设平衡后c（CO）=x mol/L、c（CO2）=y mol/L，n（H2O）=z mol/L，根据C、H、O原子守恒得：x+y+8=20，x+2y+z=30，28+32+2z=80；解得：x=4，y=8，z=10； ①CO2的平衡转化率为， ②反应Ⅰ的平衡常数； 【小问4详解】 ①由图可知，以Ni-CeO2为催化剂320℃时，催化合成反应已达到平衡。当温度低于320℃时反应未达到平衡状态，升高温度时反应速率加快，CO2转化率升高；该反应为放热反应，温度高于320℃时，升高温度，平衡逆向移动，CO2转化率减小； ②A．在200～360℃范围内，相同温度下Ni-CeO2的催化效果比Ni更好，若温度不同Ni-CeO2的催化效果不一定比Ni更好，A错误； B．催化剂不能改变化学平衡状态，则通过改变催化剂种类的方式无法调控CO２平衡转化率，B正确； C．240℃附近反应未达到平衡状态，转化率未达到最大值，因此，可以通过延长反应时间的方式提高CO2的转化率，C正确； 故答案为BC； 【小问5详解】 ①由图可知，阴极上CO2得电子生成CO，阴极反应式为CO2+2e-=CO+O2-； ②阳极上CH4失电子生成乙烯和乙烷，阳极反应式为2CH4-2e-+O2-=CH3CH3+H2O、2CH4-4e-+2O2-=CH2=CH2+2H2O； ③相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，设乙烯和乙烷的物质的量分别为3 mol、1 mol，根据2CH4-2e-+O2-CH3CH3+H2O、2CH4-4e-+2O2-=CH2=CH2+2H2O，电路中转移电子为1 mol×2+3 mol×4=14 mol，消耗甲烷的物质的量为：3 mol×2+1 mol×2=8 mol，阴极反应式为CO2+2e-=CO+O2-，消耗，则消耗的CH4和CO2的体积比等于物质的量之比均为8:7。 18. 弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的沉淀溶解平衡均属于化学平衡。已知、、、、分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。 （1）有关上述常数的说法正确的是_______(填字母)。 A. 它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度 B. 所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的都随温度的升高而增大 C. 常温下，在水中的大于在饱和溶液中的 D. 一定温度下，在溶液中， （2）已知在水中存在以下平衡：，。 ①常温下，溶液的pH_____(填字母)，原因是 ____________________(填离子方程式)。 A．大于7 B．小于7 C．等于7 D．无法确定 ②常温下，若向的溶液中逐滴滴加溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是_______(填字母)。 A． B． C． D． ③常温下，的饱和溶液中存在以下平衡：，若要使该溶液中浓度增大，可采取的措施有_____(填字母)。 A．升高温度 B．降低温度 C．加入少量蒸馏水 D．加入固体 （3）化学沉淀法是除去酸性废水中的主要方法。根据其原理不同可以分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法等。水样中各形态铅的百分含量X与溶液pH变化的关系如图所示。向含的溶液中逐滴滴加溶液，溶液变浑浊，继续滴加溶液又变澄清。 ①若采用氢氧化物沉淀法除溶液中的，应将溶液的pH调至约为_______；pH=11时，溶液中发生的主要离子方程式为____________________。 ②向酸性含铅废水中加可将转化为沉淀除去。若某工厂处理过的废水中浓度为，则为_____________。 【答案】（1）AD （2） ①. A ②. ③. AB ④. A （3） ①. 10 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 A．平衡常数等于生成物浓度幂积与反应物浓度幂积之比，它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度，A正确； B．一般而言，弱电解质的电离常数和难溶电解质的都随温度的升高而增大，但也有少数物质的随温度的升高而减小，B错误； C．电离平衡常数只与温度有关，常温下在水中的等于在饱和溶液中的，C错误； D．一定温度下，在溶液中，D正确； 故答案选AD； 【小问2详解】 ①是强碱弱酸盐，溶液中水解使溶液显碱性，，溶液的； ②A．常温下，，A正确； B．溶液中存在的电荷守恒关系为，中性溶液有，则，B正确； C．由，有，若，则，即，若，则，即，若，则，即，二者大小无法确定，故C选项无法确定； D．由于此时加入的与物质的量之比不一定为1:1，故D选项的物料守恒也不一定成立，D不一定正确； 故答案选AB； ③A．升高温度，平衡正向进行，浓度增大，A正确； B．降低温度，平衡逆向移动，浓度减小，B错误； C．加入少量蒸馏水稀释，溶液由饱和变为不饱和，浓度减小，C错误； D．加入固体，溶解平衡逆向移动，溶液中浓度减小，D错误； 故答案选A； 【小问3详解】 ①由图象知，pH在10左右时，沉淀量最大，时，溶解，故pH应调至约为10；pH=11时，主要是转化为，即； ②由可知，代入，可得。 19. KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题： （1）KIO3的化学名称是_____。 （2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示： “酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_____。“滤液”中的溶质主要是 _____。“调pH”中发生反应的化学方程式为_____。 （3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式_____。 ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_____，其迁移方向是_____。 ③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_____（写出一点）。 【答案】 ①. 碘酸钾 ②. 加热 ③. KCl ④. KH(IO3)2+KOH═2KIO3+H2O ⑤. 2H2O+2e-═2OH-+H2↑ ⑥. K+ ⑦. a到b ⑧. 产生Cl2易污染环境 【解析】 【分析】本题考查的是化学工业以及电化学的相关知识。应该从题目的化工流程入手，判断每步流程操作的目的，就可以顺利解决问题。 【详解】（1）根据氯酸钾（KClO3）可以推测KIO3为碘酸钾； （2）将溶解在溶液中的气体排出的一般方法是将溶液加热，原因是气体的溶解度是随温度上升而减小。第一步反应得到的产品中氯气在“逐Cl2”时除去，根据图示，碘酸钾在最后得到，所以过滤时KH(IO3)2应该在滤渣中，所以滤液中主要为KCl。“调pH”的主要目的是将KH(IO3)2转化为KIO3，所以方程式为：KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O； （3）①由图示，阴极为氢氧化钾溶液，所以反应为水电离的氢离子得电子，反应为2H2O + 2e- = 2OH- + H2↑； ②电解时，溶液中的阳离子应该向阴极迁移，明显是溶液中大量存在的钾离子迁移，方向为由左向右，即由a到b； ③KClO3氧化法的最大不足之处在于，生产中会产生污染环境的氯气。 【点睛】题目的电解过程，可以理解为：阳极区的单质碘和氢氧化钾反应：3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O，生成的碘离子在阳极失电子再转化为单质碘，单质碘再与氢氧化钾反应，以上反应反复循环最终将所有的碘都转化为碘酸钾。阴极区得到的氢氧化钾可以循环使用。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年河南省开封市五县高二(上)期中 化学试卷 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，只有一项是符合题目要求的) 1. 人们可通过改变条件来调控化学反应的速率与限度，使其向着对人类更有益的方向发展。下列条件的改变不是从化学反应速率与限度的角度考虑的是 A. 汽车排气管中使用三元催化器 B. 燃煤中加入CaO C. 橡胶轮胎中加入防老剂 D. 合成NH3时使用高温、高压、催化剂 2. 下列说法正确的是 A. 钾的M层有8个电子，所以钾的M层有4个轨道 B. s轨道与s轨道不能形成π键，p轨道与p轨道能形成π键 C. 基态氧原子的价层电子排布式： D. 各能层含有的原子轨道数为2n2 3. 下列实验不能达到目的的是 A．探究反应物的接触面积对反应速率的影响 B．验证勒夏特列原理 C．测定锌与稀硫酸反应的反应速率 D．探究温度对化学平衡的影响 A. A B. B C. C D. D 4. 神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”。发射火箭的燃料常用联氨(N2H4)、液氢(H2)，氧化剂有液氧(O2)、液态N2O4等。下列叙述正确的是 A. 发射场产生红棕色雾是因液态N2H4被氧化成NO2 B. 氢气和氧气在液化过程中发生了放热反应 C. N2H4和N2O4反应能放出大量热量，产物对环境无污染 D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2；ΔH2＜ΔH1 5. 已知反应：2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)ΔH=-akJ•mol-1(a＞0)，其反应机理如下：①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g) 快；②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g) 慢。下列有关该反应的说法正确的是 A. 该反应的速率主要取决于①的快慢 B. 使用催化剂能增大活化分子百分数，加快反应速率 C. ①的活化能比②的大 D. NOBr2是该反应的催化剂 6. 反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ•mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. B、C两点的反应速率：B＜C B. A、C两点气体的颜色：A深，C浅 C. 由状态B到状态A，可以用加热的方法 D. A、C两点气体的平均相对分子质量：A＜C 7. 一定温度下，10mL0.40mol•L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表，下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 A. 0～4min的平均反应速率：v(H2O2)=3.85×10-2mol•L-1•min-1 B. 0～4min的平均反应速率较4～8min的平均反应速率更快 C. 反应至6min时，H2O2分解了50% D. 反应至6min时，c(H2O2)=0.30mol•L-1 8. 下列N原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A. B. C. D. 9. 在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：+H2O+OH-。下列说法正确的是 A. 稀释溶液，所有离子浓度均减小，平衡正向移动 B. 加入少量NaHCO3固体，平衡向正反应方向移动 C. 加入NaOH固体，溶液pH增大 D. 升高温度，减小 10. 有关下列装置的说法不正确的是 A. 图1所示：锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 B. 图2是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 C. 图3电池Al电极反应式为Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ D. 图4电池工作时盐桥中阳离子从右往左移动 11. 我国科学家研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。下列说法正确的是 A. 使用催化剂降低了总反应的焓变 B. 整个分解水反应的ΔH＞0 C. 过程Ⅰ、Ⅱ都是一个化学变化 D. 过程Ⅲ仅形成新化学键 12. ，500℃时体积相同的甲、乙、丙三个容器中，甲容器绝热恒容，充入2 mol和6 mol，乙容器恒温恒容，充入4 mol，丙容器恒温恒压，充入4 mol，充分反应达到平衡，下列说法不正确的是 A. 乙中的体积分数大于丙 B. 转化率： C. p乙＞p丙 D. 甲和丙中反应的化学平衡常数互为倒数 13. 一种新型漂白剂由W、X、Y、Z四种短周期主族元素组成，它们的原子序数依次增大，该漂白剂的分子结构如图所示；其中W是形成化合物种类最多的元素，X与W同周期，其基态原子的最高能级中有3个未成对电子，Z的最高价氧化物对应的水化物是酸性最强的含氧酸；Y分别与W、X、Z可以形成多种二元化合物。下列叙述不正确的是 A. 第一电离能：X＞Y＞W B. Y的某些-1价化合物也常作漂白剂 C. 最高价氧化物对应的水化物酸性：W＞X D. 该漂白剂分子结构中所有原子最外层均满足8电子稳定结构 14. 肼可以用作燃料电池的燃料，工作原理如图所示，电池工作过程中会有少量N2H4在电极表面发生自分解反应生成NH3、N2、H2逸出。 下列关于N2H4-O2燃料电池的说法正确的是 A. 电池工作时化学能完全转化变为电能 B. 放电过程中，OH-从左向右移动 C. 电池工作时，负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等 D. 负极的电极反应式为： 15. 某温度下，0.100mol•L-1NaOH滴定25.0mL0.0500mol•L-1H2SO4溶液的滴定曲线如图所示。设该温度下水的离子积为Kw。下列说法不正确的是 A. 根据曲线数据计算可知该温度下的Kw为10-13 B. 曲线上各点的溶液均满足关系式c(H+)•c(OH-)=Kw C. 其他条件相同，若升温，反应终点b向c方向移动 D. 相同实验条件下，若改为滴定0.0800mol•L-1盐酸，反应终点b移到a 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 如图是元素周期表中的前四周期： 回答下列问题： （1）元素a的硫酸盐在火焰上灼烧产生的黄光是一种 _____(填序号，下同)。 ①吸收光谱 ②发射光谱 （2）i元素的基态原子的电子排布图是 _____。 另一个电子排布图错误的原因：它不符合 _____(填字母)。 A．构造原理 B．泡利原理 C．洪特规则 （3）元素f最高能层电子的电子云轮廓形状为 _______。与f同周期的过渡元素中，写出所有基态原子最外层电子数与f不同的元素的价电子排布式：___________________。 （4）d、h、i元素的前3级电离能如表所示。X、Y、Z中为i元素的是_________。 元素 () () () X 737.7 1450.7 7732.7 Y 1313.9 3388.3 5300.5 Z 1402.3 2856.0 4578.1 （5）已知元素c、e的最简单的化合物中共用电子对偏向e，元素c、g的最简单的化合物中共用电子对偏向c，则元素c、e、g的电负性由大到小的顺序为 ___________(填元素符号)。 （6）“b3+”与“b2+”的离子半径大小关系为“b3+”_______(填“大于”或“小于”)“b2+”，原因为 ____________________。 17. 中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。COx选择性甲烷化是有望实现“双碳目标”具有良好应用前景的处理方法。富氢气氛下，CO、CO2均可与H2发生甲烷化反应。 Ⅰ．CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)　　ΔH=-206.2kJ•mol-1 Ⅱ．CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)　ΔH=akJ•mol-1 回答下列问题： （1）已知CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41.2kJ•mol-1，则a=_________。 （2）请从平衡移动的角度，提出三种可行的操作提高反应Ⅱ中CO2的转化率 _______、_______、____________________。 （3）400℃时，选用镍基催化剂，向1L密闭容器中通入10molCO、10molCO2和40molH2进行反应，平衡后测得n(H2)=14mol、n(CH4)=8mol。 ①CO2的平衡转化率为 ________。 ②反应Ⅰ的平衡常数K=____________(保留三位有效数字)。 （4）其他条件相同，反应Ⅱ使用两种不同催化剂，反应相同的时间2的转化率随温度变化的关系如图1所示。 ①请解释使用Ni-CeO2催化剂时，随着温度的升高，为何CO2转化率先升高后降低？____________________。 ②根据图像分析，下列说法正确的是_______(填字母)。 A．在200～360℃范围内，Ni-CeO2的催化效果比Ni更好 B．通过改变催化剂种类的方式无法调控CO2平衡转化率 C．在240℃附近，可以通过延长反应时间的方式提高CO2的转化率 （5）CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图2所示： ①阴极上的反应式为 ___________________。 ②阳极上生成乙烯(C2H4)和乙烷(C2H6)的反应式分别为 ____________________和 ____________________。 ③若生成的乙烯(C2H4)和乙烷(C2H6)的体积比为3：1，则消耗的CH4和CO2的体积比为________。 18. 弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的沉淀溶解平衡均属于化学平衡。已知、、、、分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。 （1）有关上述常数的说法正确的是_______(填字母)。 A. 它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度 B. 所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的都随温度的升高而增大 C. 常温下，在水中的大于在饱和溶液中的 D. 一定温度下，在溶液中， （2）已知在水中存在以下平衡：，。 ①常温下，溶液的pH_____(填字母)，原因是 ____________________(填离子方程式)。 A．大于7 B．小于7 C．等于7 D．无法确定 ②常温下，若向的溶液中逐滴滴加溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是_______(填字母)。 A． B． C． D． ③常温下，的饱和溶液中存在以下平衡：，若要使该溶液中浓度增大，可采取的措施有_____(填字母)。 A．升高温度 B．降低温度 C．加入少量蒸馏水 D．加入固体 （3）化学沉淀法是除去酸性废水中的主要方法。根据其原理不同可以分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法等。水样中各形态铅的百分含量X与溶液pH变化的关系如图所示。向含的溶液中逐滴滴加溶液，溶液变浑浊，继续滴加溶液又变澄清。 ①若采用氢氧化物沉淀法除溶液中的，应将溶液的pH调至约为_______；pH=11时，溶液中发生的主要离子方程式为____________________。 ②向酸性含铅废水中加可将转化为沉淀除去。若某工厂处理过的废水中浓度为，则为_____________。 19. KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题： （1）KIO3的化学名称是_____。 （2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示： “酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_____。“滤液”中的溶质主要是 _____。“调pH”中发生反应的化学方程式为_____。 （3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式_____。 ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_____，其迁移方向是_____。 ③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_____（写出一点）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $