精品解析:山西吕梁市第一中学2025年秋高二第十次素养展示化学试卷
2026-08-27
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内容正文:
吕梁一中2025年秋高二年级第十次素养展示
化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
第Ⅰ部分 选择题(共42分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与自然、科技、生活、生产密切相关。下列有关说法正确的是
A. 钢铁在干燥的环境中更容易发生“吸氧腐蚀”
B. 港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,依据的原理是外加电流的阴极保护法
C. 明矾常用作净水剂是因为它能够杀菌消毒
D. 溶液呈碱性,可用热的纯碱溶液擦拭有油污的灶台
【答案】D
【解析】
【详解】A.钢铁在干燥的环境中不容易被腐蚀,故A错误;
B.港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,锌比铁活波,发生腐蚀先消耗锌来保护铁,属于牺牲阳极法,故B错误;
C.明矾常用作净水剂是因为溶解的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体能吸附悬浮物而净水,不是其能够杀菌消毒,故C错误;
D.溶液呈碱性,加热促进其水解溶液碱性增强,碱性溶液能和油污反应而除去油污,故可用热的纯碱溶液擦拭有油污的灶台,故D正确;
故选D。
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. SeO3空间结构为平面三角形
B. p-pσ键的形成过程:
C. NH3分子的VSEPR模型为
D. 基态磷原子价层电子排布图为,违背了泡利不相容原理
【答案】A
【解析】
【详解】A.中中心的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为平面三角形,A正确;
B.图示为轨道“肩并肩”重叠,是键的形成过程,键是原子轨道沿键轴方向“头碰头”重叠形成,B错误;
C.中心的价层电子对数为,其VSEPR模型为四面体形,图示的三角锥形是的空间结构(去掉孤电子对后的实际构型),C错误;
D.该价层电子排布图中轨道的电子未优先分占不同的简并轨道,违背的是洪特规则,没有违背泡利不相容原理(泡利不相容原理指一个原子轨道最多容纳2个自旋相反的电子,该排布符合此要求),D错误;
故选A。
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. HS-水解:HS-+H2OS2-+H3O+
B. H2S电离:H2S2H++S2-
C. BaSO4的沉淀溶解平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)
D. 钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-3e-=Fe3+
【答案】C
【解析】
【详解】A.HS-水解应生成H2S,选项中离子方程式表达的是HS-的电离,描述错误,不符题意;
B.H2S是弱电解质,分步电离,第一步电离应是产生H+和HS-,描述错误,不符题意;
C.沉淀溶解平衡用可逆关系表达,微粒要标明物态,以表达沉淀溶解平衡,而不是电离关系,描述正确,符合题意;
D.电化学腐蚀中Fe失电子生成Fe2+,描述错误,不符题意;
综上,本题选C。
4. NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下,1LpH=9的CH3COONa溶液中,发生电离的水分子数为NA
B. 的溶液中和H+的数目之和大于NA
C. 1 mol基态Al原子位于p能级上的电子数为7NA
D. 44 g环氧乙烷()中所含σ键数目为3NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.水解促进水的电离,常温下的该溶液中水电离出的浓度为,1 L溶液中发生电离的水分子数为,A错误;
B.选项未给出溶液体积,无法计算和的总物质的量,B错误;
C.基态原子电子排布式为,p能级共7个电子,1 mol基态原子p能级电子数为,C正确;
D.44 g环氧乙烷物质的量为1 mol,1个环氧乙烷分子含7个键,故所含键数目为,D错误;
故选C。
5. 下列现象与氢键有关的是
①在相同条件下,H2O的沸点比H2S的沸点高;②乙醇能与水以任意比混溶,而甲醚(CH3-O-CH3)难溶于水;③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低;④水分子在高温下很稳定;⑤冰的密度比液态水的密度小;⑥NH3易液化;⑦NH3分子比PH3分子稳定。
A. ①②③⑤⑥ B. ①②④⑤ C. ②③⑥ D. ①④⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①分子间存在氢键,沸点高于无氢键的;
②乙醇与水分子间可形成氢键故能与水任意比互溶,甲醚不能与水形成氢键故难溶于水;
③邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,对羟基苯甲酸形成分子间氢键,前者熔沸点更低;
④中水分子高温下稳定是因为共价键键能大,与氢键无关;
⑤冰中氢键具有方向性,分子间空隙更大,密度小于液态水;
⑥分子间存在氢键,沸点较高易液化;①②③⑤⑥与氢键有关;
故选A。
6. 光气(COCl2)是一种重要的有机中间体,其制备原理为:。下列叙述正确的是
A. CHCl3是含有极性共价键的非极性分子 B. H2O2中氧原子的杂化方式为sp2杂化
C. COCl2的VSEPR模型为三角锥形 D. HCl的沸点是同族氢化物中最低的
【答案】D
【解析】
【详解】A.CHCl3分子中含有C-H、C-Cl极性共价键,中心C原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,分子呈四面体结构,但结构不对称,是极性分子,A不正确;
B.H2O2中氧原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,B不正确;
C.COCl2中C原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,中心原子不存在孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,C不正确;
D.HCl的相对分子质量在卤族元素的氢化物中仅高于HF,但HF分子间能形成氢键,所以沸点是同族氢化物中最低的,D正确;
故选D。
7. 一种有机除草剂的分子结构式如图所示,已知X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期元素,和同主族,与同周期,则错误的是
A. 元素电负性:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 和的空间结构均为平面三角形
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和E同主族,Z与W同周期,E形成五个价键,所以为Ⅴ族元素,形成三个价键,和同主族,所以为Ⅴ族元素,因为,为;形成两个价键,所以W为ⅥA族元素,W为O,Y形成四个价键,所以Y为ⅣA族元素,Y为C,X形成一个价键,所以X为H,可知为、为、为、为、为。
【详解】A.同周期从左到右元素的电负性增强,,A正确;
B.、、均是共价化合物,和结构相似,但中存在氢键,故沸点高于,中每个分子平均含两个氢键,中每个分子平均含一个氢键,故简单氢化物沸点:,B正确;
C.同周期元素,第一电离能从左到右增大,但的能级有3个电子,处于半充满、较稳定,故的第一电离能大于的第一电离能,故第一电离能:,C错误;
D.和的空间结构均为平面三角形,D正确;
故选C。
8. 根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
与发生了双水解反应
B
向NaOH固体中加入少量稀盐酸,测得温度高于室温
盐酸与NaOH反应为放热反应
C
室温下,测得相同浓度的NaX和NaY溶液的pH分别为8和9
酸性:
D
向等浓度的NaCl、KI的混合溶液中滴加少量溶液,得到黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向溶液中加入溶液,有白色沉淀生成,离子方程式为,不是双水解反应,A错误;
B.NaOH固体溶于水也放热,不能证明盐酸与NaOH反应为放热反应,B错误;
C.室温下,测得相同浓度的NaX和NaY溶液的pH分别为8和9,说明Y-水解程度更大,酸性:,C错误;
D.向等浓度的NaCl、KI的混合溶液中滴加少量溶液,先生成黄色沉淀碘化银,说明,D正确;
故选D。
9. 下列关于各装置图的叙述正确的是
A. 用图①装置进行电镀实验,极为镀层金属,极为待镀金属制品
B. 图②装置盐桥中的移向甲烧杯
C. 图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连,称之为“牺牲阳极法”
D. 图④电解精炼铜的过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.图①中电极a为阳极、电极b为阴极,若进行电镀实验,则a极为镀层金属、b极为待镀金属制品,A项错误;
B.图②中Zn为负极,Zn极电极反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu为正极,Cu极电极反应为Cu2++2e-=Cu,盐桥中KCl的阴离子Cl-移向甲烧杯,B项正确;
C.图③装置中钢闸门与外接电源的负极相连,钢闸门为阴极,辅助电极为阳极,称之为“外加电流法”,C项错误;
D.图④电解精炼铜,粗铜为阳极,纯铜为阴极,粗铜上是比Cu活泼的金属Zn、Fe等先失电子转化成Zn2+、Fe2+等,然后Cu失电子转化成Cu2+,活泼性比Cu弱的金属如Ag等形成阳极泥,纯铜上的电极反应为Cu2++2e-=Cu,根据得失电子守恒,阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等,D项错误;
答案选B。
10. 如图所示,甲池总反应式为,下列关于该装置工作时的说法正确的是
A. 该装置工作时,Ag电极上有气体生成
B. 甲池中负极反应式为
C. 甲池溶液的pH增大,乙池溶液的pH减小
D. 当甲池中消耗3.2 g时,乙池中理论上最多产生12.8 g铜
【答案】D
【解析】
【分析】甲池为碱性燃料电池,左侧电极为负极,负极反应为 ,右侧电极为正极,正极反应为 ,KOH 被稀释,pH 减小。乙池为电解 溶液,石墨为阳极,Ag为阴极,总反应为 ,溶液酸性增强,pH 减小。
【详解】A.根据上述分析,乙池中 Ag 电极是阴极。在电解 溶液时,阴极优先发生 ,而不是 ,因为 的氧化性强于 ,因此,Ag 电极上析出的是 Cu,而不是气体,A错误;
B.甲池是碱性环境(KOH 溶液),负极反应中不能出现 ,正确的负极反应为:,B错误;
C.由分析可知,甲池为碱性燃料电池,左侧电极为负极,负极反应为 ,右侧电极为正极,正极反应为 ,KOH 被稀释,pH 减小,乙池中总反应为 ,反应生成 ,溶液酸性增强,pH 减小,C错误;
D.3.2 g 的物质的量为:,根据负极反应 ,每消耗 1 mol ,转移 4 mol 电子。因此,0.1 mol 转移的电子数为:,在乙池中,阴极反应为 ,每转移 2 mol 电子,生成 1 mol Cu,因此,转移 0.4 mol 电子时,生成 Cu 的质量为:,D正确;
故选D。
11. 常温常压下,有关下列各溶液的描述中正确的是
A. 等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,的水解程度一样
B. 等浓度的醋酸钠和醋酸溶液混合后溶液显酸性,溶液中微粒的浓度关系为:
C. 浓度均为0.1 mol/L的Na2CO3、NaHCO3混合溶液
D. 一定浓度的氨水加水稀释,的比值减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.等浓度的溶液中浓度大于溶液,盐类水解规律为离子浓度越大水解程度越小,因此中水解程度更小,A错误;
B.等浓度的醋酸钠和醋酸混合溶液显酸性,说明的电离程度大于的水解程度,因此微粒浓度关系为,B错误;
C.浓度均为的、混合溶液中,元素总物质的量与元素总物质的量之比为,根据物料守恒可得,C正确;
D.氨水中存在电离平衡,温度不变时电离常数不变,,因此,加水稀释时减小,该比值增大,D错误;
故选C。
12. 一种燃煤脱硫技术的原理是 。保持其他条件不变,不同温度下起始时的物质的量与平衡时体系中的体积分数的关系如图所示(T表示温度)。下列有关说法不正确的是
A.
B. b点的转化率最高
C. 增大压强可提高的转化率
D. 点后曲线下降是因为体积分数升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.正反应放热,降低温度,平衡正向移动,CO2的体积分数增大,所以,故A正确;
B.起始CO物质的量越大,SO2转化率越高,所以c点SO2转化率最高,故B错误;
C.增大压强,平衡正向移动, CO、SO2转化率增大,故C正确;
D.投料比等于系数比时,生成物的体积分数最大,b点后曲线下降是因CO体积分数升高,故D正确;
故选B。
13. 为有效降低汽车尾气污染物的排放,我国科研人员研究出某反应可有效将污染物进行转化。在一定条件下,该反应经历三个基元反应,每个反应的历程如图所示(TS表示过渡态且图中物质均为气态),下列说法正确的是
A. 该反应过程中只涉及极性键的断裂与形成
B. 该化学反应的速率主要由反应②决定
C. 该过程的总反应为
D. 采用高温条件,可加快反应速率,降低平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.从3个反应历程分析,该反应过程中不仅涉及极性键的断裂与形成,还涉及非极性键()的形成,A项错误;
B.比较3个反应历程的活化能可知,反应①的活化能最大,反应速率最慢,是总反应的决速步骤,B项错误;
C.结合3个反应历程的相对能量差可知,反应①②③的分别为、、,则总反应为,C项错误;
D.由选项C分析可知,总反应为放热反应,采用高温条件可加快反应速率,但会降低平衡转化率,D项正确;
答案选D。
14. 常温下用0.01mol·L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1H2R溶液,所得溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线L1表示pH与lg的变化关系
B. 常温下H2R的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-8
C. 水的电离程度:M>N
D. 0.01mol·L-1H2R溶液的pH约为3.5
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据及表达式的变形,可以得到,,。由二元酸的可知,溶液中,即,曲线表示pH与的变化关系,曲线表示pH与的变化关系,A正确;
B.由图可知,曲线时,,,曲线时,,,故常温下的第二步电离平衡常数的数量级为,B正确;
C.M点时,,溶质成分为和NaHR;N点时,,溶质成分为和NaHR,故水的电离程度:,C错误;
D.由于,,溶液的,,D正确。
故答案选C。
第Ⅱ部分 非选择题(共58分)
15. 下表为元素周期表中前四周期的部分元素,根据要求回答下列各小题:
(1)元素非金属性强弱比较有很多方法,其中比较f和j的非金属性强弱的方案中不可行的是_______________(填序号)。
a.比较两种单质的颜色 b.比较气态氢化物的稳定性
c.依据两元素在周期表的位置 d.比较电负性
e.比较最高价氧化物对应水化物的酸性
(2)下列状态的b中,电离最外层一个电子所需要的能量最大的是_______________(填序号)。
a. b. c. d.
(3)在c、d、e三种元素中,电负性由小到大的顺序是_______________(填元素符号,下同),第一电离能由小到大的顺序是_______________。
(4)基态g原子中电子占据的最高能层符号为_______________,占据最高能级的电子云轮廓图形状为_______________。
(5)k是1~36号元素基态原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素,k在元素周期表中的位置是_________________________________。
(6)键角:da3_______________ha3 (填“>”“<”或“=”)。
(7)元素i的简单氢化物分子属于_______________(填“极性”或“非极性”)分子:由i与e形成的离子,该离子中心原子的杂化方式为_______________化合物j2e的空间构型为_______________。
【答案】(1)ae (2)a
(3) ①. C < N < O ②. C < O < N
(4) ①. M ②. 哑铃形
(5)第四周期第VIB族
(6)> (7) ①. 极性 ②. ③. V形
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置可知,a为H,b为Mg,c为C,d为N,e为O,f为F,g为Si,h为P,i为S,j为Cl,据此解答。
【小问1详解】
a.颜色属于物理性质,不能用于比较非金属性强弱,a错误;
b.气态氢化物越稳定,非金属性越强,b正确;
c.同主族元素从上到下非金属性减弱,c正确;
d.电负性越大,非金属性越强,d正确;
e.F元素没有正化合价,不存在最高价氧化物对应的水化物,e错误;
故选ae。
【小问2详解】
a表示基态,b表示基态Mg,c表示激发态Mg,d表示激发态。基态电离最外层一个电子为Mg的第二电离能,基态Mg电离最外层一个电子为Mg的第一电离能,第二电离能大于第一电离能;激发态电子能量较高,更容易失去电子,所需能量较小。因此基态电离最外层一个电子所需能量最大,故选a。
【小问3详解】
C、N、O同属第二周期,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性:;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N原子的2p轨道处于半充满稳定状态,第一电离能大于相邻元素,故第一电离能:。
【小问4详解】
基态Si原子核外电子排布式为,最高能层为第三层,符号为M;最高能级为3p能级,p电子云轮廓图形状为哑铃形。
【小问5详解】
1~36号元素中,未成对电子数最多的是24号元素Cr,其基态原子核外电子排布式为,有6个未成对电子,位于第四周期第VIB族。
【小问6详解】
和中心原子均采取杂化,且均含有一对孤电子对。由于N的电负性大于P,中成键电子对更靠近中心原子,成键电子对之间的排斥力更大,故键角 > 。
【小问7详解】
S的简单氢化物为,空间构型为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子;中中心原子S的价层电子对数为,故S采取杂化;中中心原子O的价层电子对数为,含有2对孤电子对,故其空间构型为V形。
16. 滴定实验是化学学科中最重要的定量实验之一,常见的滴定实验有酸碱中和滴定、氧化还原反应滴定、沉淀滴定等等。
Ⅰ.用0.100 mol/L的NaOH标准溶液分别滴定0.100 mol/L的盐酸和醋酸溶液各20.00 mL。滴定过程中溶液pH随NaOH溶液体积变化的两条滴定曲线如图所示。
(1)滴定盐酸的曲线是_______________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)V1和V2的关系:V1_______________ V2 (填“>”、“=”或“<”)。
(3)用0.100 mol/L的NaOH标准溶液滴定20.00 mL 0.100 mol/L醋酸溶液。
①滴定过程中加入的指示剂为_______________。
②在上述实验过程中,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,会造成测定结果(待测液浓度值)_______________(“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.乙二酸(HOOCCOOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。为测定草酸溶液样品中草酸的含量,可以用酸性标准溶液滴定至草酸恰好全部氧化成二氧化碳。
(4)酸性KMnO4标准液装入的仪器名称为_______________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)。
(5)滴定终点的现象为______________________________________________________。
(6)在化学分析中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-时,采用K2CrO4为指示剂。当溶液中的Cl-浓度等于时,溶液中产生砖红色沉淀,此时溶液中_______________mol/L(科学计数法保留2位小数,已知25℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为和)。
【答案】(1)
Ⅱ (2)
< (3) ①.
酚酞 ②.
偏高 (4)
酸式滴定管 (5)
当滴入最后半滴酸性 标准液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色。
(6)
【解析】
【小问1详解】
的盐酸是强酸,在水中完全电离,其初始;而的醋酸是弱酸,在水中部分电离,初始 ,观察图像可知,图Ⅱ的初始,故滴定盐酸的曲线是Ⅱ。
【小问2详解】
图Ⅰ为滴定醋酸的曲线,当加入 时恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸根水解使溶液显碱性(),若要使 ,则加入的 体积 ;图Ⅱ为滴定盐酸的曲线,恰好完全反应时生成氯化钠,溶液呈中性(),此时加入的 体积 ,因此 。
【小问3详解】
① 用 滴定醋酸,恰好完全反应时生成醋酸钠,溶液呈碱性,应选择在碱性范围内变色的指示剂,故选用酚酞;
② 滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,这部分气泡的体积被计入了消耗的标准液中,导致读取的消耗标准液 的体积 偏大,根据公式 可知,测定结果偏高。
【小问4详解】
酸性溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管,因此必须装在酸式滴定管(或带有聚四氟乙烯旋塞的滴定管)中。
【小问5详解】
草酸溶液无色,滴入的被还原为无色的。当草酸完全反应后,微过量的会使溶液呈现浅紫红色,且保持半分钟不褪色即达到滴定终点。
【小问6详解】
当溶液中产生砖红色沉淀时,说明开始沉淀,此时溶液中存在的沉淀溶解平衡,已知 ,,则溶液中 。
17. 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。
已知:①“滤渣1”含有S和SiO2;
②相关金属离子初始浓度。形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
回答下列问题:
(1)基态Mn原子的价电子排布式为_______________。
(2)“溶浸”过程中,提高浸出率的措施有______________________________________(写一条即可)。
(3)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_________________________________。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是_______________。
(5)“调pH”的目的是除铁和铝,则溶液的pH范围应调节为_______________~6之间。
(6)“沉锰”时会产生一种无色无味的气体,写出“沉锰”的离子方程式_______________。
【答案】(1)
(2)
将矿石粉碎(或适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等)
(3)
将氧化为,便于后续调pH时形成沉淀除去
(4)
和
(5)
4.7 (6)
【解析】
【分析】首先加入发生反应:。滤渣为生成的硫单质与不发生反应的。第二步加入将全部氧化为,便于后续沉淀除去Fe。加入氨水调pH,控制pH使Fe与Al转化为氢氧化物沉淀析出,再过滤出。第三步加入,使得Zn与Ni发生反应、,除去Zn与Ni元素。加入氟化锰,使与生成沉淀,至此溶液中杂质元素均被分离,仅剩。此时再加入与锰离子发生反应:,析出碳酸锰固体。此时再加入发生反应:得到纯净水溶液。
【小问1详解】
Mn是25号元素,价电子包含最外层4s和次外层3d轨道:。
【小问2详解】
提高浸出率常用措施:粉碎矿石(增大接触面积)、升温、增大酸浓度、搅拌、延长浸出时间。
【小问3详解】
由表格可知因观察到完全沉淀的pH远小于,因此可作氧化剂帮助将亚铁离子转化为铁离子,便于后续调pH时除去。
【小问4详解】
加入,使得Zn与Ni发生反应、,除去Zn与Ni元素,因此滤渣3的主要成分有。
【小问5详解】
调pH除,需要保证二者沉淀完全,依据表格可知沉淀完全pH=4.7;同时pH小于6,防止其他离子沉淀。
【小问6详解】
与锰离子发生反应,生成沉淀与,离子方程式为:。
18. I、雾霾主要成分为灰尘、SO2、NOX、有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。
(1)以氨气为脱硝剂时,可将NOX还原为N2。
已知:i. △H= a kJ·mol-1
ii. △H= b kJ·mol-1
则反应的 △H=_______kJ·mol-1。
(2)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应之一为: △H <0,某温度时,在体积为1L的刚性密闭容器中充入2 mol NO2和1mol O3发生反应,保持恒温恒容条件。
①下列事实能够证明该反应已经达到平衡的是_______ (填标号)。
A. B.混合气体密度不再改变
C.O2的体积分数不再改变 D.混合气体平均摩尔质量不再改变
②欲增加NO2的平衡转化率,可采取的措施有_______ (填标号)。
A.充入氦气 B.升高温度 C.充入2 molNO2 D.充入2 mol NO2和1molO3
③达到平衡时,混合气体总压为p,O2的浓度为0.5mol/L,则NO2的转化率为_______,平衡常数Kp=_______ (用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ、碳和氮的化合物是广泛的化工原料,在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(3)该反应为_______反应(填“吸热”、“放热”)。
(4)在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为,,,,则下一时刻,_______(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅲ、在稀硫酸中分别以Pt、Cu为电极,利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图所示。
(5)CO2在铜电极被还原为多种燃料,则与Pt电极相连的是电源的_______极,写出CO2催化还原成CH4的电极反应式_______。
【答案】(1)b-3a
(2) ①. CD ②. D ③. 50% ④.
(3)吸热 (4)<
(5) ①. 正 ②. CO2+8H++8e-=CH4+2H2O
【解析】
【小问1详解】
已知反应ⅰ.N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=akJ⋅mol-1,反应ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH=bkJ⋅mol-1,根据盖斯定律ⅱ-ⅰ×3得反应4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O的ΔH=(b-3a)kJ⋅mol-1,故答案为:b-3a;
【小问2详解】
①A.化学平衡的本质特征是正逆反应速率相等,中并未告知正反应速率还是逆反应速率,即不能说明反应达到化学平衡,A不合题意;
B.在恒温恒容密闭容器中,反应前后气体质量不变,体积不变,混合气体密度一直未改变,即混合气体密度不再改变,不能说明反应达到平衡状态,B不合题意;
C.由题干方程式可知,随着反应的进行,O2的物质的量一直在改变,即O2的体积分数一直在改变,故O2的体积分数不再改变,说明反应达到化学平衡,C符合题意;
D.反应前后气体系数和不同,气体总质量不变,根据公式M=可知:只要不平衡,n就变,n变M就变,混合气体的平均相对分子质量保持不变,反应一定达到平衡状态,D符合题意;
故选;CD;
②A.在恒温恒容容器中充入氦气,反应物、生成物浓度不变,平衡不移动,NO2的平衡转化率不变,A不合题意;
B.正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,NO2的平衡转化率降低,B不合题意;
C.充入2mol NO2,平衡正向移动,NO2的平衡转化率降低、O3的平衡转化率增大,C不合题意;
D.充入2mol NO2和1mol O3,相当于增大压强,NO2的平衡转化率增大,D符合题意;
故答案为:D;
③达到平衡时,混合气体总压为p,O2的浓度为0.5mol⋅L-1,列三行式:,则NO2的转化率为×100%═50%,平衡常数Kp===,故答案为:50%; ;
【小问3详解】
由题干表中数据可知,随着温度升高化学平衡常数增大,即升高温度该反应平衡正向移动,故该反应为吸热反应,故答案为:吸热;
【小问4详解】
由题干表中数据可知,在800℃时,该反应的化学平衡常数为0.9,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为,,,,此时Q===1>0.9=K,即平衡在往逆反应方向移动,则下一时刻,<,故答案为:<;
【小问5详解】
由题干电解装置图可知,Cu电极上将CO2转化为CO、C2H4、CH3OH、CH4等,碳的化合价降低被还原,该电极为阴极,则Pt电极为阳极,CO2在铜电极被还原为多种燃料,则与Pt电极相连的是电源的正极,根据电解质为稀硫酸,故CO2催化还原成CH4的电极反应式为:CO2+8H++8e-=CH4+2H2O,故答案为:正;CO2+8H++8e-=CH4+2H2O。
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吕梁一中2025年秋高二年级第十次素养展示
化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
第Ⅰ部分 选择题(共42分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与自然、科技、生活、生产密切相关。下列有关说法正确的是
A. 钢铁在干燥的环境中更容易发生“吸氧腐蚀”
B. 港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,依据的原理是外加电流的阴极保护法
C. 明矾常用作净水剂是因为它能够杀菌消毒
D. 溶液呈碱性,可用热的纯碱溶液擦拭有油污的灶台
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. SeO3空间结构为平面三角形
B. p-pσ键的形成过程:
C. NH3分子的VSEPR模型为
D. 基态磷原子价层电子排布图为,违背了泡利不相容原理
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. HS-水解:HS-+H2OS2-+H3O+
B. H2S电离:H2S2H++S2-
C. BaSO4的沉淀溶解平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)
D. 钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-3e-=Fe3+
4. NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下,1LpH=9的CH3COONa溶液中,发生电离的水分子数为NA
B. 的溶液中和H+的数目之和大于NA
C. 1 mol基态Al原子位于p能级上的电子数为7NA
D. 44 g环氧乙烷()中所含σ键数目为3NA
5. 下列现象与氢键有关的是
①在相同条件下,H2O的沸点比H2S的沸点高;②乙醇能与水以任意比混溶,而甲醚(CH3-O-CH3)难溶于水;③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低;④水分子在高温下很稳定;⑤冰的密度比液态水的密度小;⑥NH3易液化;⑦NH3分子比PH3分子稳定。
A. ①②③⑤⑥ B. ①②④⑤ C. ②③⑥ D. ①④⑥
6. 光气(COCl2)是一种重要的有机中间体,其制备原理为:。下列叙述正确的是
A. CHCl3是含有极性共价键的非极性分子 B. H2O2中氧原子的杂化方式为sp2杂化
C. COCl2的VSEPR模型为三角锥形 D. HCl的沸点是同族氢化物中最低的
7. 一种有机除草剂的分子结构式如图所示,已知X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期元素,和同主族,与同周期,则错误的是
A. 元素电负性:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 和的空间结构均为平面三角形
8. 根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
与发生了双水解反应
B
向NaOH固体中加入少量稀盐酸,测得温度高于室温
盐酸与NaOH反应为放热反应
C
室温下,测得相同浓度的NaX和NaY溶液的pH分别为8和9
酸性:
D
向等浓度的NaCl、KI的混合溶液中滴加少量溶液,得到黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
9. 下列关于各装置图的叙述正确的是
A. 用图①装置进行电镀实验,极为镀层金属,极为待镀金属制品
B. 图②装置盐桥中的移向甲烧杯
C. 图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连,称之为“牺牲阳极法”
D. 图④电解精炼铜的过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
10. 如图所示,甲池总反应式为,下列关于该装置工作时的说法正确的是
A. 该装置工作时,Ag电极上有气体生成
B. 甲池中负极反应式为
C. 甲池溶液的pH增大,乙池溶液的pH减小
D. 当甲池中消耗3.2 g时,乙池中理论上最多产生12.8 g铜
11. 常温常压下,有关下列各溶液的描述中正确的是
A. 等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,的水解程度一样
B. 等浓度的醋酸钠和醋酸溶液混合后溶液显酸性,溶液中微粒的浓度关系为:
C. 浓度均为0.1 mol/L的Na2CO3、NaHCO3混合溶液
D. 一定浓度的氨水加水稀释,的比值减小
12. 一种燃煤脱硫技术的原理是 。保持其他条件不变,不同温度下起始时的物质的量与平衡时体系中的体积分数的关系如图所示(T表示温度)。下列有关说法不正确的是
A.
B. b点的转化率最高
C. 增大压强可提高的转化率
D. 点后曲线下降是因为体积分数升高
13. 为有效降低汽车尾气污染物的排放,我国科研人员研究出某反应可有效将污染物进行转化。在一定条件下,该反应经历三个基元反应,每个反应的历程如图所示(TS表示过渡态且图中物质均为气态),下列说法正确的是
A. 该反应过程中只涉及极性键的断裂与形成
B. 该化学反应的速率主要由反应②决定
C. 该过程的总反应为
D. 采用高温条件,可加快反应速率,降低平衡转化率
14. 常温下用0.01mol·L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1H2R溶液,所得溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线L1表示pH与lg的变化关系
B. 常温下H2R的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-8
C. 水的电离程度:M>N
D. 0.01mol·L-1H2R溶液的pH约为3.5
第Ⅱ部分 非选择题(共58分)
15. 下表为元素周期表中前四周期的部分元素,根据要求回答下列各小题:
(1)元素非金属性强弱比较有很多方法,其中比较f和j的非金属性强弱的方案中不可行的是_______________(填序号)。
a.比较两种单质的颜色 b.比较气态氢化物的稳定性
c.依据两元素在周期表的位置 d.比较电负性
e.比较最高价氧化物对应水化物的酸性
(2)下列状态的b中,电离最外层一个电子所需要的能量最大的是_______________(填序号)。
a. b. c. d.
(3)在c、d、e三种元素中,电负性由小到大的顺序是_______________(填元素符号,下同),第一电离能由小到大的顺序是_______________。
(4)基态g原子中电子占据的最高能层符号为_______________,占据最高能级的电子云轮廓图形状为_______________。
(5)k是1~36号元素基态原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素,k在元素周期表中的位置是_________________________________。
(6)键角:da3_______________ha3 (填“>”“<”或“=”)。
(7)元素i的简单氢化物分子属于_______________(填“极性”或“非极性”)分子:由i与e形成的离子,该离子中心原子的杂化方式为_______________化合物j2e的空间构型为_______________。
16. 滴定实验是化学学科中最重要的定量实验之一,常见的滴定实验有酸碱中和滴定、氧化还原反应滴定、沉淀滴定等等。
Ⅰ.用0.100 mol/L的NaOH标准溶液分别滴定0.100 mol/L的盐酸和醋酸溶液各20.00 mL。滴定过程中溶液pH随NaOH溶液体积变化的两条滴定曲线如图所示。
(1)滴定盐酸的曲线是_______________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)V1和V2的关系:V1_______________ V2 (填“>”、“=”或“<”)。
(3)用0.100 mol/L的NaOH标准溶液滴定20.00 mL 0.100 mol/L醋酸溶液。
①滴定过程中加入的指示剂为_______________。
②在上述实验过程中,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,会造成测定结果(待测液浓度值)_______________(“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.乙二酸(HOOCCOOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。为测定草酸溶液样品中草酸的含量,可以用酸性标准溶液滴定至草酸恰好全部氧化成二氧化碳。
(4)酸性KMnO4标准液装入的仪器名称为_______________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)。
(5)滴定终点的现象为______________________________________________________。
(6)在化学分析中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-时,采用K2CrO4为指示剂。当溶液中的Cl-浓度等于时,溶液中产生砖红色沉淀,此时溶液中_______________mol/L(科学计数法保留2位小数,已知25℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为和)。
17. 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。
已知:①“滤渣1”含有S和SiO2;
②相关金属离子初始浓度。形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
回答下列问题:
(1)基态Mn原子的价电子排布式为_______________。
(2)“溶浸”过程中,提高浸出率的措施有______________________________________(写一条即可)。
(3)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_________________________________。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是_______________。
(5)“调pH”的目的是除铁和铝,则溶液的pH范围应调节为_______________~6之间。
(6)“沉锰”时会产生一种无色无味的气体,写出“沉锰”的离子方程式_______________。
18. I、雾霾主要成分为灰尘、SO2、NOX、有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。
(1)以氨气为脱硝剂时,可将NOX还原为N2。
已知:i. △H= a kJ·mol-1
ii. △H= b kJ·mol-1
则反应的 △H=_______kJ·mol-1。
(2)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应之一为: △H <0,某温度时,在体积为1L的刚性密闭容器中充入2 mol NO2和1mol O3发生反应,保持恒温恒容条件。
①下列事实能够证明该反应已经达到平衡的是_______ (填标号)。
A. B.混合气体密度不再改变
C.O2的体积分数不再改变 D.混合气体平均摩尔质量不再改变
②欲增加NO2的平衡转化率,可采取的措施有_______ (填标号)。
A.充入氦气 B.升高温度 C.充入2 molNO2 D.充入2 mol NO2和1molO3
③达到平衡时,混合气体总压为p,O2的浓度为0.5mol/L,则NO2的转化率为_______,平衡常数Kp=_______ (用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ、碳和氮的化合物是广泛的化工原料,在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(3)该反应为_______反应(填“吸热”、“放热”)。
(4)在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为,,,,则下一时刻,_______(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅲ、在稀硫酸中分别以Pt、Cu为电极,利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图所示。
(5)CO2在铜电极被还原为多种燃料,则与Pt电极相连的是电源的_______极,写出CO2催化还原成CH4的电极反应式_______。
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