精品解析：湖北省部分省级示范高中2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试卷

湖北省部分省级示范高中2024~2025学年上学期期末测试 高二化学试卷 满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 S：32 Cu：64 Pb：207 一、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. 习总书记指出科技命脉要牢牢掌握在自己手中，下列化学科技解读错误的是 A. 在金刚石表面排列氢原子和氟原子可大大提高信息储存量 B. 油车中三元催化器的催化剂提高了有害物质的平衡转化率 C. 合成氨工业中原料气在进入合成塔前需经过铜氨液处理 D. 飞秒化学技术可跟踪检测化学反应中的中间体或过渡态 【答案】B 【解析】 【详解】A．在金刚石表面排列氢原子和氟原子，可通过调控表面结构等方式提升信息存储相关性能，大大提高信息储存量，故A正确； B．催化剂降低活化能提高反应速率，催化剂不能使平衡移动，不能提高平衡转化率，故B错误； C．合成氨工业中原料气在进入合成塔前经过铜氨液处理，除去杂质CO，防止催化剂中毒，故C正确； D．飞秒化学是采用10−15~10−12s的时间分辨技术跟踪监测化学反应中寿命极短的中间体或过渡态的技术，所以飞秒化学技术可跟踪检测化学反应中的中间体或过渡态，故D正确； 选B。 2. 化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是 A. 基态铬原子的简化电子排布式： B. 基态镁原子的最高能级的电子云轮廓图： C. 基态氧原子的轨道表示式： D. 硫离子的结构示意图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．铬是24号元素，作为洪特规则特例，基态铬原子3d轨道半充满更稳定，简化电子排布式为，A正确； B．基态镁原子的电子排布式为，其占据的最高能级是3s，s轨道的电子云轮廓图为球形；而题图给出的是沿x轴伸展的哑铃形p轨道电子云图，和镁的最高能级不符，B错误； C．基态氧原子共8个电子，该轨道表示式符合泡利原理、洪特规则，电子填充排布正确，C正确； D．硫是16号元素，硫离子核外得到2个电子，核电荷数为+16，核外电子层排布为2、8、8，该结构示意图正确，D正确； 故选B。 3. 盐类水解在生产生活中应用广泛，下列过程与盐类的水解无关的是 A. 用饱和溶液去除铁锈 B. 向牙膏中添加氟化物以预防龋齿 C. 以为原料制备纳米 D. 加入少量盐酸以保存溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．溶液中发生水解：，溶液呈较强酸性，可与铁锈（主要成分为）反应，与盐类水解有关，A不符合题意； B．牙膏中添加氟化物防龋齿，是利用沉淀转化原理：牙齿表面的羟基磷灰石与 反应生成更难溶、抗酸腐蚀的氟磷灰石，该过程不涉及盐类的水解，B符合题意； C．在热水中发生彻底水解反应：，再经后续处理得到纳米，利用了盐类的水解，C不符合题意； D．溶液中存在水解平衡：，加入盐酸增大 浓度，可抑制水解，避免生成沉淀，与盐类水解有关，D不符合题意； 故选B。 4. 美育是五育的重要组成部分，化学之美随处可见。下列叙述错误的是 A. 转化美：溶液遇到闪锌矿转变为铜蓝 B. 现象美：五彩缤纷的烟花与电子跃迁有关 C. 平衡美：石蕊的显色变化与平衡移动有关 D. 光谱美：原子光谱是连续的线状谱线 【答案】D 【解析】 【详解】A．该过程是沉淀的转化，CuS的溶度积比ZnS更小，溶液中的可以和闪锌矿（ZnS）反应生成更难溶的铜蓝（CuS），符合沉淀的转化规律，A正确； B．燃放烟花时，金属元素原子的核外电子吸收能量跃迁到高能级，再从高能级跃迁回低能级时会释放出不同波长的光，产生五彩缤纷的焰色效果，和电子跃迁直接相关，B正确； C．石蕊是有机弱酸类指示剂，自身存在电离平衡，溶液酸碱性改变时平衡发生移动，会导致分子和离子的占比变化，从而显现出不同的颜色，C正确； D．原子光谱是原子中的电子在不同特定能级间跃迁产生的，属于线状的不连续光谱，D错误； 故选D。 5. 方程式是物质转化的符号表征形式。下列符号表征错误的是 A. 水解的总反应： B. 惰性电极电解丙烯腈制备己二腈： C. 将溶液滴入溶液中： D. 向NaClO溶液中通入少量： 【答案】D 【解析】 【详解】A．是强酸弱碱盐，发生水解反应生成和HCl，该可逆水解方程式符合元素守恒和水解规律，A正确； B．惰性电极电解时，阳极放电生成，阴极2分子得氢还原偶联生成己二腈，方程式原子、电荷均守恒，B正确； C．将溶液滴入溶液中：，该反应是亚铁离子的特征检验反应，生成蓝色铁氰化亚铁钾沉淀，离子方程式符合实际反应，C正确； D．根据弱酸酸性顺序，强酸可以制弱酸，向NaClO溶液中通入少量时，反应只能生成HClO和，无法得到，正确离子方程式为，该选项符号表征错误，D错误； 故选D。 6. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 密闭容器中，和反应后气体分子总数为 B. 标准状况下氢氧燃料电池正极消耗气体，电路中转移电子数为 C. 的和混合溶液中 D. 通入水中， 【答案】C 【解析】 【详解】A．密闭容器中发生以下两个反应、，因此2 mol NO和反应后得到的是和的混合气体分子总数小于，A错误； B．氢氧燃料电池正极消耗氧气，若消耗标况下11.2 L氧气即，转移电子数为，即，B错误； C．的和混合溶液中，，则常温下，，1 L溶液中，，，根据电荷守恒：，则，C正确； D．常温下，通入水中，与水发生反应，根据Cl原子守恒得，D错误； 故选C。 7. 化学实验能有效提高同学们的科学素养。用如图所示装置(部分夹持装置省略)进行实验，能达到实验目的的是 A. 图1：在铁制品上镀致密铜镀层 B. 图2：排出盛有溴水的滴定管尖嘴内的气泡 C. 图3：探究浓度对化学反应速率的影响 D. 图4：测定中和反应的反应热 【答案】A 【解析】 【详解】A．电镀的核心要求是待镀件作阴极、镀层金属作阳极、含镀层金属阳离子的溶液作电解液，该装置中铜片（镀层金属）接电源正极作阳极，铁制品（待镀件）接电源负极作阴极，铜氨溶液提供铜离子，可在铁制品表面镀上致密铜镀层，能达到实验目的，A符合题意； B．溴水呈酸性且具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，不能用碱式滴定管盛装溴水；且图中是碱式滴定管排气泡的操作，应用酸式滴定管，无法达到实验目的，B不符合题意； C．该反应无明显的外观现象（无沉淀、气体或特征颜色变化），无法通过直观现象比较反应速率，不能达到实验目的，C不符合题意； D．测定中和反应反应热的装置需要环形玻璃搅拌棒来使酸碱充分混合、反应完全，图中缺少玻璃搅拌器，会导致热量散失、测量误差大，且大小烧杯间应填满碎泡沫塑料达到保温隔热的作用，故装置图不能达到实验目的，D不符合题意； 故选A。 8. X、Y、Z、W、R为五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X核外电子只有一种自旋取向，与能形成两种常见的化合物和，基态原子有两个未成对电子，的简单离子是同周期元素中离子半径最小的，R是同周期元素中电负性最大的元素。下列说法错误的是 A. 基态原子第一电离能： B. 可通过电解熔融获得单质 C. 溶液蒸干可得到无水 D. 溶液可以做除锈剂 【答案】C 【解析】 【分析】X核外电子只有一种自旋取向，说明其核外只有一个s轨道电子，因此X为元素H； （H）与能形成两种常见的化合物和，符合该组成的常见物质为，则为元素N，原子序数是7； Z的原子序数大于N，基态原子有两个未成对电子，则符合条件的电子排布式为，因此是元素O，原子序数是8； 的原子序数大于O，的简单离子是同周期元素中离子半径最小的，则该离子为，为元素，原子序数是13； R的原子序数大于，且R是同周期元素中电负性最大的元素，则R为元素Cl； 【详解】A．Y为N，Z为O，N的价电子为半满结构，比O失去电子困难，故基态原子第一电离能：，A正确； B．由于是共价化合物，熔融状态下不导电，故可通过电解熔融获得单质，B正确； C．溶液中由于水解，蒸干得到的是固体，C错误； D．溶液中由于水解使溶液显酸性，可以做除锈剂，D正确； 故答案选C。 9. 根据实验目的，下列方案设计、现象和结论均正确的是 选项 实验目的 方案设计 现象 结论 A 比较和结合能力 用计分别测定溶液和溶液 溶液pH大 结合能力： B 探究和KSCN反应是否为可逆反应 向溶液中滴加KSCN溶液，并振荡，再加入少量KCl固体 溶液先变成血红色，加KCl后无变化 与KSCN的反应不可逆 C 探究温度对化学平衡的影响 加热盛有溶液的试管 加热，溶液变为黄色，冷却后变为蓝色 转化为的反应为吸热反应 D 比较AgCl、AgI的大小 向4mL0.1mol/LAgNO溶液中先滴加两滴0.1mol/LNaCl溶液，再滴加两滴0.1mol/LKI溶液 先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．要比较和结合能力，应用计分别测定等浓度的溶液和溶液，但题中并未明确指出两者浓度相等，A错误； B．向溶液中滴加KSCN溶液，并振荡，发生反应，溶液会变成血红色，再加入少量KCl固体，KCl不参与反应，无变化，故不能证明反应是否可逆，B错误； C．溶液中存在以下平衡：，加热，溶液变为黄色，冷却后变为蓝色，可知加热条件下平衡正向移动，正向为吸热反应，C正确； D．向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时，硝酸银溶液过量，再加入碘化钾溶液时，只存在沉淀的生成，不存在沉淀的转化，无法比较氯化银和碘化银的溶度积大小，D错误； 故选C。 10. 下列对图像变化的描述正确的是 A. 图1若表示反应，则该反应在高温下可自发进行 B. 图2中时刻，反应已达平衡状态 C. 图3表示反应在压缩体积时速率变化情况 D. 图4中B%若表示某反应物的物质的量分数，则该反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图1可知，增大压强，Z的体积分数减小，说明平衡逆向移动，则，，另外升高温度，Z的体积分数增大，说明平衡正向移动，该反应为吸热反应，，时，反应能自发进行，则该反应在高温下可自发进行，A正确； B．图2中，正反应速率先增大后减小，时刻，未必是平衡点，有可能在时刻减小了生成物的浓度，导致正反应速率变慢，B错误； C．压缩体积时，压强增大，平衡正向移动，，与图像不符，C错误； D．图4中温度下先达到平衡，则，升高温度B的百分含量增加，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，，D错误； 故选A。 11. 某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理。 下列说法正确的是 A. 同一条件下，若为食盐水，开关分别连接时，前者铁棒的腐蚀速度更慢 B. 若为模拟海水，开关未闭合时铁棒上点表面铁锈最多 C. 若为正极，开关连接时，铁棒防腐的方式称为外加电流法 D. 若在X溶液中预先加入适量的KSCN溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果 【答案】B 【解析】 【详解】A．K连接B时，Fe作为负极，被腐蚀；K连接C时，Zn作负极，Fe作正极，即牺牲Zn，保护Fe，所以后者铁棒的腐蚀速度更慢，A错误； B．E点(界面处)氧气浓度较大，生成的浓度最大，而经氧化才形成铁锈，所以是点铁锈最多，B正确； C．若为正极，连接时，铁棒成为电解池的阳极，加速腐蚀速率，C错误； D．与溶液反应产生蓝色沉淀，通过观察沉淀量的多少判断铁棒腐蚀或防腐的效果，应加溶液，与KSCN溶液不反应，D错误； 故选B。 12. 类比推理是一种重要的思维方法。下列由事实推断出的结果正确的是 A. 原子核外电子先填满层再填层，则电子先填满层再填层 B. 溶液中与因水解无法大量共存，则溶液中与也因水解无法大量共存 C. 第一电离能大于，则第二电离能大于 D. 溶于溶液生成，则也能溶于溶液生成 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据能级构造原理可知，，存在能级交错；故原子核外电子先填满层再填层，但填满3s、3p后先填充4s轨道，再填充3d轨道，所以电子不会先填满层再填层，类比不合理，A错误； B．具有氧化性，具有还原性，二者优先发生氧化还原反应无法大量共存，不是双水解，B错误； C．的价层电子排布为，第二电离能是失去上的电子，容易失去；的价层电子排布为，第二电离能是失去上的电子，的能级为全充满的稳定状态，难失去电子，故第二电离能小于，C错误； D．根据对角线规则：Be和Al性质相似， 溶于溶液生成，则也能溶于溶液生成，D正确； 故选D。 13. 三价铁离子催化分解的微观机制是非常复杂的，该过程可能发生了如图所示的反应历程，已知水溶液中三价铁主要以(紫色)形式存在。 下列说法错误的是 A. 反应过程中溶液呈现棕黄色可能是因为三价铁离子在水溶液中少部分水解所致 B. 该反应的历程中既有极性键的断裂和生成，又有非极性键的形成 C. 为该反应的催化剂，可以降低该反应的活化能和焓变 D. 可以增大反应物中活化分子的百分数，从而加快反应速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．三价铁主要以形式存在，离子为紫色，属于弱碱阳离子，少部分发生水解生成羟基合铁的配离子，会使溶液呈现棕黄色，A正确； B．由图可知，反应历程中存在等极性键的断裂（如的键断裂）与生成（如、的键生成），同时最终生成​的过程形成了非极性键，B正确； C．是催化剂，但不能改变反应的焓变，C错误； D．是该反应的催化剂，可以增大反应物中活化分子的百分数，从而加快反应速率，D正确； 故选C。 14. 室温下，向溶液中滴加氨水，滴加过程中随滴入氨水体积的变化和[，X为或]随的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A. 表示随的变化曲线 B. 该温度下，的数量级是 C. 水的电离程度：点点 D. 点溶液中： 【答案】D 【解析】 【分析】由、、可知，随pH增大，、增大，减小，由图可知，L1表示的pX1随pH的上升而上升，即X1随pH上升下降，故L1表示随pH的变化曲线。相同pH时，L2表示的pX2大于L3表示的pX3，即X3>X2，已知H2C2O4为二元弱酸，第一步电离平衡常数Ka1>第二步电离平衡常数Ka2，即，故X3为，X2为。表示随的变化曲线，表示随的变化曲线。 【详解】A．由分析知，表示随的变化曲线，A错误； B．表示随的变化曲线，由点数据可得，则，数量级为，B错误； C．点溶质为，点溶质为，所以水的电离程度：点点，C错误； D．点溶质为，根据物料守恒可知点溶液中：，D正确； 故本题选D。 15. 25℃下，在含一定质量的悬浊液中，分6次快速注入等量盐酸，体系变化曲线如图。 下列说法正确的是 A. 上述过程中 B. 只有阶段①存在平衡 C. 通过实验数据可知，整个实验过程加入的和的物质的量相等 D. 由图可知与反应的速率比沉淀溶解平衡移动的速率更快 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知未加入稀盐酸时溶液的，，则，，，A错误； B．由图可知第6次加入盐酸以后，溶液的维持约等于2保持不变，沉淀消耗完全，在这之前都存在，B错误； C．第6次加入盐酸时，沉淀消耗完全，整个实验过程加入的物质的量至少等于物质的量的两倍，C错误； D．每次快速注入等量盐酸后，体系pH瞬间骤降（说明HCl快速和局部的/发生反应，反应速率极快）；随后pH又缓慢回升，是沉淀溶解平衡正向移动，继续溶解补充的过程，该过程速率明显慢于初始加酸后的pH突降。由此可证明与HCl反应的速率比沉淀溶解平衡移动的速率更快，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 前四周期元素及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题： （1）下列状态的N原子或离子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是________(填字母)。 a． b． c． d． （2）基态Na原子中，核外电子的空间运动状态有________种；Ti原子的最高能级电子的电子云轮廓图形状为________。 （3）宋代《千里江山图》历经千年色彩依然，研究发现，阳离子的颜色与未成对电子数有关，例如：、、等。是无色的原因是_____________________________。 （4）用表示元素的第电离能，则图、、中代表第三周期元素随原子序数递增的变化的是________(填字母)。 （5）已知电负性，则中的化合价为________，在浓溶液中发生反应的化学方程式为________________________________。 【答案】（1）cd （2） ①. 6 ②. 球形 （3）的价电子排布式为，没有未成对电子 （4）a （5） ①. -1 ②. 【解析】 【小问1详解】 电子从激发态到基态会释放能量形成发射光谱，因此用光谱仪可捕捉到原子或离子的发射光谱的是和，故选cd； 【小问2详解】 Na是11号元素，根据构造原理可知基态Na原子核外电子排布式是，空间运动状态为轨道数，因此基态原子中，核外电子的空间运动状态有6种；Ti原子为22号元素，价电子排布式为，最高能级为4s能级，电子云轮廓图形状为球形； 【小问3详解】 阳离子的颜色与未成对电子数有关，的价电子排布式为，没有未成对电子； 【小问4详解】 第三周期，Mg的基态原子轨道为全充满，较稳定，比相邻的ⅠA和ⅢA族元素的第一电离能大，的能级上半充满，较稳定，比相邻的ⅣA和ⅥA族元素的第一电离能大，故c图表示第一电离能；当第三周期元素原子均失去1个电子后，的2p轨道全充满，较稳定，故第二电离能陡然升高，故图表示第二电离能；当失去两个电子后，的轨道全充满，较稳定，故第三电离能比大，故图表示第三电离能，故选a； 【小问5详解】 电负性，中，电子偏向于，则中的化合价为-1，水解生成硅酸、和，故在浓溶液中发生反应的化学方程式为。 17. 磷酸亚铁锂()电池广泛应用于新能源汽车，电池的正极主要由磷酸亚铁锂、炭黑和集流体铝箔构成。从报废的磷酸亚铁锂电池的正极材料中回收锂资源的流程如图所示。 已知：①的溶解度如下： 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.74 ②常温下，，。 ③不溶于NaOH溶液。 回答下列问题： （1）中的价电子排布式为_________。 （2）“碱浸”的作用________。 （3）“酸浸”步骤中温度高于40°C浸取率会逐渐下降，原因是_________________________________。 （4）“酸浸”步骤中的作用是_______________________________(用离子方程式表示)。 （5）“调pH”后，常温下测得滤液pH=8，则滤液中含铁元素的离子浓度为________。 （6）“系列操作”包括洗涤、干燥，则洗涤时选择的试剂是________。 A．热水 B．冷水 C．饱和碳酸钠溶液 （7）磷酸亚铁锂锂离子电池是一种高效的二次电池，其放电的工作原理如图所示，写出充电时阳极的电极反应式：________________。 【答案】（1） （2）除去铝 （3）温度升高，受热分解 （4） （5） （6）A （7） 【解析】 【分析】电池的正极主要由磷酸亚铁锂、炭黑和集流体铝箔构成，“碱浸”是除去其中的Al，滤液 1为；酸浸：作氧化剂，将氧化为，炭黑不溶于酸，过滤进入滤渣1；调pH=8将转化为沉淀进入滤渣 2；90℃沉锂，加饱和溶液经系列操作得​固体。 【小问1详解】 Fe为26号元素，价电子排布式为，故中的价电子排布式为； 【小问2详解】 “碱浸”过程中铝箔与溶液发生反应，除去铝； 【小问3详解】 利用的氧化性，将氧化为，便于除去，温度升高，受热分解，浸取率会逐渐下降； 【小问4详解】 “酸浸”步骤中作氧化剂，将氧化为，离子方程式为； 【小问5详解】 滤液时，，； 【小问6详解】 根据已知条件，温度越高，碳酸锂的溶解度越小，碳酸锂的产率越高，系列操作包括；加热浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥，洗涤应选择热水，故选A； 【小问7详解】 根据图中装置可知，由于在负极失电子产生，磷酸铁锂电极则为正极，发生还原反应，在正极得电子产生，正极电极反应式为：，则阳极反应式为。 18. 某小组同学用石墨作电极利用下图装置电解饱和氯化铜溶液。 Ⅰ．理论预测 （1）阴极上发生的实验现象是_________________；阳极发生的电极反应式为_________________。 Ⅱ．实验探索： 小组同学在实际电解过程中，意外地观察到：阴极碳棒上端表面覆盖一层白色的薄膜，且电极附近液体变为棕黑色。 （2）该小组经过查阅资料和实验验证，a极上产生的“白色薄膜”为CuCl，则a极产生该物质的电极反应式为______________________________。 （3）若将电解液更换为溶液进行实验，a电极不会产生白色物质。由此可知，a电极产生的白色物质与____________因素有关。 （4）关于阴极区液体中棕黑色物质的成分，小组同学进一步查阅资料，提出以下猜想。 ①猜想1.生成氢氧化铜，进而转化为极细小的氧化铜； 若猜想1成立，则阴极上产生氢氧化铜的电极反应是________________。 ②猜想2.可能是与高浓度的发生络合反应所致。 实验A：向的溶液中加入________，溶液呈现绿色，没有变成棕黑色。 实验结论：溶液颜色呈现棕黑色不是由于与高浓度的发生络合反应所致。 ③猜想3.黑色物质可能是纳米铜粉。 猜想4.可能是含有一价铜离子的络合物(棕黑色)。 实验B：取黑色液体于试管中，加入稀，试管口有红棕色气体产生，则甲同学认为猜想3正确。乙同学认为甲同学的结论不合理，原因是________________________________________________。小组同学结合其他实验和资料，最终确定了黑色物质的成分。 【答案】（1） ①. 有红色固体析出 ②. （2） （3）电解质溶液的阴离子 （4） ①. ②. 固体至不再溶解 ③. 正一价的铜也可能还原稀硝酸，生成的遇空气变为红棕色 【解析】 【小问1详解】 用石墨作电极，电解溶液，阴极附近聚集了和，根据放电顺序可知，优先得电子生成单质，因此阴极上的实验现象是有红色固体析出； 阳极附近聚集了和，根据放电顺序可知优先放电，阳极的电极反应式为； 【小问2详解】 CuCl产生的原因可能是得电子生成，再结合生成白色物质，电极反应为：； 【小问3详解】 将电解质溶液更换为溶液进行实验，阴离子为，则a电极不会产生白色物质，说明白色物质的生成与电解质溶液中的阴离子有关； 【小问4详解】 ①若生成氢氧化铜，需要阴极区产生，因此阴极上发生的反应为，之后与结合为，总的电极反应式为； ②为了验证与高浓度的发生络合反应，需要在的溶液中增加浓度，可以选择加入固体至不再溶解，观察实验现象； ③纳米铜粉和一价铜离子的络合物均具有还原性，都能与稀硝酸反应生成气体，气体遇空气变为红棕色；因此仅观察到红棕色气体无法区分是纳米铜粉和一价铜离子的络合物，无法验证猜想； 19. 随着我国“碳达峰”“碳中和”目标的确定，和合成备受关注。回答以下相关问题： （1）用非金属催化剂实现催化还原制备甲醇的反应历程如图所示： 要使上述合成甲醇的反应速率加快，主要降低下列变化中________(填字母)的能量变化。 A. B. C. D. （2）催化加氢合成甲醇的反应主要发生以下反应： Ⅰ： Ⅱ： Ⅲ： ①相同温度下，反应Ⅲ的=________。 ②在和催化剂下，向密闭容器中充入和，平衡时、的选择性随温度的变化如图所示。 [或CO的选择性] 图中X曲线代表___________(填化学式)的选择性；在上述条件下，250℃时，反应达到平衡时测得的物质的量为，的物质的量为，则反应Ⅱ的压强平衡常数__________(以平衡分压代替平衡时的浓度表示)。 ③催化加氢合成甲醇的催化剂的催化效果如下图(左)，则在实际工业生产中的最佳催化剂为________；若只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，当温度升高到330℃以上时甲醇的生成速率开始降低，试分析可能的原因是________________________________________。 （3）一种将二氧化碳电化学还原为甲醇的装置如上图(右)，电解质溶液1为由、吡啶和组成的饱和水溶液，电极为选择性薄膜材料和电极。若用铅蓄电池代替恒压电源，当消耗标准状况下时，正极质量变化为________g。 【答案】（1）A （2） ①. ②. ③. 0.125 ④. ⑤. 副反应的，温度升高利于副反应更多地正向进行，副反应的选择性提高，主反应选择性降低，导致单位时间内甲醇生成速率下降；催化剂在温度高于330℃失去活性，导致速率下降 （3）96 【解析】 【小问1详解】 总反应的速率由反应历程中活化能最大的慢步骤（决速步）决定，活化能是过渡态与前一反应物的能量差值，计算各选项活化能： A.； B.； C.； D.；  故A步骤的活化能是甲醇生成路径中最高的决速步，降低该步能量变化可最大程度加快总反应速率，提高反应速率，需要降低决速步的活化能，故选A。 【小问2详解】 ①根据盖斯定律，反应Ⅲ = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ，因此； ②反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，反应正向进行，CO选择性增大；而Ⅰ、Ⅲ为放热反应，升高温度，反应逆向进行，则甲醇选择性下降；故图中曲线代表的选择性；250℃时和选择性均为50%，已知，因此。根据H原子守恒：初始，平衡，反应消耗的H为，其中生成消耗H为，剩余1 mol H全部生成，得，由C守恒得平衡，总物质的量反应Ⅱ的； ③据图示，其他条件相同时使用作催化剂，甲醇的生成速率最大，所以选择作催化剂最佳；根据题中信息，甲醇生成速率在温度高于330℃时下降，可分析得到的原因可能有两个：一是副反应的，温度升高利于副反应更多地正向进行，副反应的选择性提高，主反应选择性降低，导致单位时间内甲醇生成速率下降；二是催化剂在温度高于330℃失去活性，导致速率下降； 【小问3详解】 阴极上得电子，发生还原反应，即二氧化碳被还原生成甲醇，则阴极反应式为：。铅蓄电池的正极反应式为：，当消耗标准状况下时，转移了，消耗，生成，则正极质量变化为：。  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省部分省级示范高中2024~2025学年上学期期末测试 高二化学试卷 满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 S：32 Cu：64 Pb：207 一、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. 习总书记指出科技命脉要牢牢掌握在自己手中，下列化学科技解读错误的是 A. 在金刚石表面排列氢原子和氟原子可大大提高信息储存量 B. 油车中三元催化器的催化剂提高了有害物质的平衡转化率 C. 合成氨工业中原料气在进入合成塔前需经过铜氨液处理 D. 飞秒化学技术可跟踪检测化学反应中的中间体或过渡态 2. 化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是 A. 基态铬原子的简化电子排布式： B. 基态镁原子的最高能级的电子云轮廓图： C. 基态氧原子的轨道表示式： D. 硫离子的结构示意图： 3. 盐类水解在生产生活中应用广泛，下列过程与盐类的水解无关的是 A. 用饱和溶液去除铁锈 B. 向牙膏中添加氟化物以预防龋齿 C. 以为原料制备纳米 D. 加入少量盐酸以保存溶液 4. 美育是五育的重要组成部分，化学之美随处可见。下列叙述错误的是 A. 转化美：溶液遇到闪锌矿转变为铜蓝 B. 现象美：五彩缤纷的烟花与电子跃迁有关 C. 平衡美：石蕊的显色变化与平衡移动有关 D. 光谱美：原子光谱是连续的线状谱线 5. 方程式是物质转化的符号表征形式。下列符号表征错误的是 A. 水解的总反应： B. 惰性电极电解丙烯腈制备己二腈： C. 将溶液滴入溶液中： D. 向NaClO溶液中通入少量： 6. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 密闭容器中，和反应后气体分子总数为 B. 标准状况下氢氧燃料电池正极消耗气体，电路中转移电子数为 C. 的和混合溶液中 D. 通入水中， 7. 化学实验能有效提高同学们的科学素养。用如图所示装置(部分夹持装置省略)进行实验，能达到实验目的的是 A. 图1：在铁制品上镀致密铜镀层 B. 图2：排出盛有溴水的滴定管尖嘴内的气泡 C. 图3：探究浓度对化学反应速率的影响 D. 图4：测定中和反应的反应热 8. X、Y、Z、W、R为五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X核外电子只有一种自旋取向，与能形成两种常见的化合物和，基态原子有两个未成对电子，的简单离子是同周期元素中离子半径最小的，R是同周期元素中电负性最大的元素。下列说法错误的是 A. 基态原子第一电离能： B. 可通过电解熔融获得单质 C. 溶液蒸干可得到无水 D. 溶液可以做除锈剂 9. 根据实验目的，下列方案设计、现象和结论均正确的是 选项 实验目的 方案设计 现象 结论 A 比较和结合能力 用计分别测定溶液和溶液 溶液pH大 结合能力： B 探究和KSCN反应是否为可逆反应 向溶液中滴加KSCN溶液，并振荡，再加入少量KCl固体 溶液先变成血红色，加KCl后无变化 与KSCN的反应不可逆 C 探究温度对化学平衡的影响 加热盛有溶液的试管 加热，溶液变为黄色，冷却后变为蓝色 转化为的反应为吸热反应 D 比较AgCl、AgI的大小 向4mL0.1mol/LAgNO溶液中先滴加两滴0.1mol/LNaCl溶液，再滴加两滴0.1mol/LKI溶液 先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀 A. A B. B C. C D. D 10. 下列对图像变化的描述正确的是 A. 图1若表示反应，则该反应在高温下可自发进行 B. 图2中时刻，反应已达平衡状态 C. 图3表示反应在压缩体积时速率变化情况 D. 图4中B%若表示某反应物的物质的量分数，则该反应 11. 某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理。 下列说法正确的是 A. 同一条件下，若为食盐水，开关分别连接时，前者铁棒的腐蚀速度更慢 B. 若为模拟海水，开关未闭合时铁棒上点表面铁锈最多 C. 若为正极，开关连接时，铁棒防腐的方式称为外加电流法 D. 若在X溶液中预先加入适量的KSCN溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果 12. 类比推理是一种重要的思维方法。下列由事实推断出的结果正确的是 A. 原子核外电子先填满层再填层，则电子先填满层再填层 B. 溶液中与因水解无法大量共存，则溶液中与也因水解无法大量共存 C. 第一电离能大于，则第二电离能大于 D. 溶于溶液生成，则也能溶于溶液生成 13. 三价铁离子催化分解的微观机制是非常复杂的，该过程可能发生了如图所示的反应历程，已知水溶液中三价铁主要以(紫色)形式存在。 下列说法错误的是 A. 反应过程中溶液呈现棕黄色可能是因为三价铁离子在水溶液中少部分水解所致 B. 该反应的历程中既有极性键的断裂和生成，又有非极性键的形成 C. 为该反应的催化剂，可以降低该反应的活化能和焓变 D. 可以增大反应物中活化分子的百分数，从而加快反应速率 14. 室温下，向溶液中滴加氨水，滴加过程中随滴入氨水体积的变化和[，X为或]随的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A. 表示随的变化曲线 B. 该温度下，的数量级是 C. 水的电离程度：点点 D. 点溶液中： 15. 25℃下，在含一定质量的悬浊液中，分6次快速注入等量盐酸，体系变化曲线如图。 下列说法正确的是 A. 上述过程中 B. 只有阶段①存在平衡 C. 通过实验数据可知，整个实验过程加入的和的物质的量相等 D. 由图可知与反应的速率比沉淀溶解平衡移动的速率更快 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 前四周期元素及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题： （1）下列状态的N原子或离子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是________(填字母)。 a． b． c． d． （2）基态Na原子中，核外电子的空间运动状态有________种；Ti原子的最高能级电子的电子云轮廓图形状为________。 （3）宋代《千里江山图》历经千年色彩依然，研究发现，阳离子的颜色与未成对电子数有关，例如：、、等。是无色的原因是_____________________________。 （4）用表示元素的第电离能，则图、、中代表第三周期元素随原子序数递增的变化的是________(填字母)。 （5）已知电负性，则中的化合价为________，在浓溶液中发生反应的化学方程式为________________________________。 17. 磷酸亚铁锂()电池广泛应用于新能源汽车，电池的正极主要由磷酸亚铁锂、炭黑和集流体铝箔构成。从报废的磷酸亚铁锂电池的正极材料中回收锂资源的流程如图所示。 已知：①的溶解度如下： 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.74 ②常温下，，。 ③不溶于NaOH溶液。 回答下列问题： （1）中的价电子排布式为_________。 （2）“碱浸”的作用________。 （3）“酸浸”步骤中温度高于40°C浸取率会逐渐下降，原因是_________________________________。 （4）“酸浸”步骤中的作用是_______________________________(用离子方程式表示)。 （5）“调pH”后，常温下测得滤液pH=8，则滤液中含铁元素的离子浓度为________。 （6）“系列操作”包括洗涤、干燥，则洗涤时选择的试剂是________。 A．热水 B．冷水 C．饱和碳酸钠溶液 （7）磷酸亚铁锂锂离子电池是一种高效的二次电池，其放电的工作原理如图所示，写出充电时阳极的电极反应式：________________。 18. 某小组同学用石墨作电极利用下图装置电解饱和氯化铜溶液。 Ⅰ．理论预测 （1）阴极上发生的实验现象是_________________；阳极发生的电极反应式为_________________。 Ⅱ．实验探索： 小组同学在实际电解过程中，意外地观察到：阴极碳棒上端表面覆盖一层白色的薄膜，且电极附近液体变为棕黑色。 （2）该小组经过查阅资料和实验验证，a极上产生的“白色薄膜”为CuCl，则a极产生该物质的电极反应式为______________________________。 （3）若将电解液更换为溶液进行实验，a电极不会产生白色物质。由此可知，a电极产生的白色物质与____________因素有关。 （4）关于阴极区液体中棕黑色物质的成分，小组同学进一步查阅资料，提出以下猜想。 ①猜想1.生成氢氧化铜，进而转化为极细小的氧化铜； 若猜想1成立，则阴极上产生氢氧化铜的电极反应是________________。 ②猜想2.可能是与高浓度的发生络合反应所致。 实验A：向的溶液中加入________，溶液呈现绿色，没有变成棕黑色。 实验结论：溶液颜色呈现棕黑色不是由于与高浓度的发生络合反应所致。 ③猜想3.黑色物质可能是纳米铜粉。 猜想4.可能是含有一价铜离子的络合物(棕黑色)。 实验B：取黑色液体于试管中，加入稀，试管口有红棕色气体产生，则甲同学认为猜想3正确。乙同学认为甲同学的结论不合理，原因是________________________________________________。小组同学结合其他实验和资料，最终确定了黑色物质的成分。 19. 随着我国“碳达峰”“碳中和”目标的确定，和合成备受关注。回答以下相关问题： （1）用非金属催化剂实现催化还原制备甲醇的反应历程如图所示： 要使上述合成甲醇的反应速率加快，主要降低下列变化中________(填字母)的能量变化。 A. B. C. D. （2）催化加氢合成甲醇的反应主要发生以下反应： Ⅰ： Ⅱ： Ⅲ： ①相同温度下，反应Ⅲ的=________。 ②在和催化剂下，向密闭容器中充入和，平衡时、的选择性随温度的变化如图所示。 [或CO的选择性] 图中X曲线代表___________(填化学式)的选择性；在上述条件下，250℃时，反应达到平衡时测得的物质的量为，的物质的量为，则反应Ⅱ的压强平衡常数__________(以平衡分压代替平衡时的浓度表示)。 ③催化加氢合成甲醇的催化剂的催化效果如下图(左)，则在实际工业生产中的最佳催化剂为________；若只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，当温度升高到330℃以上时甲醇的生成速率开始降低，试分析可能的原因是________________________________________。 （3）一种将二氧化碳电化学还原为甲醇的装置如上图(右)，电解质溶液1为由、吡啶和组成的饱和水溶液，电极为选择性薄膜材料和电极。若用铅蓄电池代替恒压电源，当消耗标准状况下时，正极质量变化为________g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $