精品解析：内蒙古霍林郭勒市第一中学2024-2025学年高二上学期期末学业质量检测 化学试题

霍林郭勒市第一中学2024—2025学年第一学期高二年级期末考试 化学试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 S-32 Cu-64 Ni-59 一、单选题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的选项中，只有一个符合题目要求 1. 化学与人类生产、生活密切相关，下列说法中错误的是 A. 液晶既有液体的流动性，又有类似晶体的各向异性 B. 歼-20上采用的氮化镓涂层，属于新型金属材料 C. 氯化钠不能使蛋白质变性，可用作食品防腐剂 D. 碳酸氢铵、碳酸氢钠可用于制作面包等食品的膨松剂 2. 若n=3，以下能级符号错误的是 A. np B. nd C. nf D. ns 3. 我国研究人员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，主要过程如图所示。 已知：；；。下列说法不正确的是 A. 过程Ⅱ放出能量 B. 若分解2 mol ，估算出反应吸收482 kJ能量 C. 催化剂能减小水分解反应的焓变 D. 催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数 4. 下列各组物质属于同分异构体且为位置异构的是 A. CH3CH2OH和CH3CHO B. 和 C. 和 D. CH3CH(OH)CH2CH2CH3和 5. 关于σ键和π键的形成过程，说法不正确的是 A. 分子中的σ键为两个s轨道“头碰头”重叠形成 B. 分子中的π键为键，π键不能绕键轴旋转 C. 中的碳原子为杂化，4个杂化轨道分别与氢原子s轨道形成σ键 D. 乙烯()中的碳碳之间形成了1个σ键和1个π键 6. 下列物质属于芳香烃，但不是苯的同系物的是 A. B. C. D. 7. 超分子化学的研究日益深入。分离和就借助了超分子的“分子识别”特性，分离流程如图所示。下列有关说法错误的是 A. 超分子是通过分子间相互作用形成的高分子 B. 氯仿的作用是溶解“杯酚” C. “杯酚”是极性分子 D. 和互为同素异形体 8. 电化学降解的原理如图所示。下列说法正确的是 A. N为电源的正极 B. 电池工作时，阴极区的溶液pH逐渐变大 C. Pt电极上的反应式为 D. 每生成，左侧溶液质量减少3.2g 9. 某核素核外共有15个不同运动状态的电子，以下说法正确的 A. 若将该原子的电子排布式写成1s22s22p63s2，它违背了泡利原理 B. 原子中所有的电子占有3个能级，9个轨道 C. 该元素的最高价氧化物的水化物为强酸 D. 基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为哑铃形 10. 物质结构决定物质的性质，下列性质差异与结构因素匹配正确的是 性质差异 结构因素 A． 酸性： 非金属性 B． 与钠反应的剧烈程度： 羟基的极性 C． 键角： 中心原子的杂化方式 D． 熔点：<NaBF4 晶体类型 A. A B. B C. C D. D 11. X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是 A. 第一电离能： B. 电负性： C. Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径： D. 与水反应生成产物之一是非极性分子 12. 铁镁合金是目前储氢密度较高的材料之一，其晶胞结构如下图所示，晶胞参数为a。下列说法正确的是 A. 合金储氢的过程是物理变化 B. 铁镁合金中存在金属键和离子键 C. 晶体中Fe的配位数为4 D. 晶胞中Fe与Mg的最短距离为 13. 某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。该晶胞在体对角线方向的投影为 A. B. C. D. 14. 下列有关晶体的说法中一定正确的是 ①共价晶体中只存在非极性共价键 ②稀有气体形成的晶体属于共价晶体 ③干冰晶体升华时，分子内共价键会发生断裂 ④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 ⑤分子晶体的堆积方式均为分子密堆积 ⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子，但金属晶体中却不存在离子键 ⑦金属晶体和离子晶体都能导电 A. ①③⑦ B. 只有⑥ C. ②④⑤⑦ D. ⑤⑥ 15. 常温下，用0.1000mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000 mol·L－1某酸（HA）溶液，溶液中HA、A－的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。［已知δ(X)＝］下列说法正确的是 A. Ka(HA)的数量级为10－5 B. 溶液中由水电离出的c(H＋)：a点＞b点 C. 当pH＝4.7时，c(A－)＋c(OH－)＝c(HA)＋c(H＋) D. 当pH＝7时，消耗NaOH溶液的体积为20.00mL 二、填空题 16. 我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术，可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。 （1）下列N原子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是_______(填字母)。 A. B. C. D. （2）第二周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在B和N之间的元素有_______种。 （3）Na与N形成的NaN3可用于汽车的安全气囊中，其中阴离子的空间结构为_______，Na在空气中燃烧发出黄色火焰，这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为_______(填“发射”或“吸收”)光谱。 （4）已知NH3分子的键角约为107°，而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°，试用价层电子对互斥模型解释NH3的键角比PH3的键角大的原因：_______。 （5）BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料，可由BH3与NH3反应生成，B与N之间形成配位键，氮原子提供_______，在BH3·NH3中B原子的杂化方式为_______。 17. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 Ⅰ．以和为原料合成尿素的反应为：，该反应为放热反应。 （1）上述反应中，有利于加快反应速率的措施是________（填序号），有利于提高平衡转化率的措施是________（填序号）。 A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 （2）研究发现，合成尿素反应分两步完成，其热化学方程式如下： 第一步： 第二步： 则合成尿素总反应的热化学方程式为________。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的和在一定条件下发生反应：，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行，能说明反应达到平衡状态的是________（填序号）。 A．反应速率： B．同时断裂2 mol 键和1 mol 键 C．容器内混合气体的压强保持不变 D．容器中混合气体的密度保持不变 ②由图可知，Y点速率________（填“>”“<”或“=”，下同）；容器内压强________。 ③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则X点对应温度下的________（用含的代数式表示）。 Ⅲ．电化学法还原二氧化碳制取乙烯：在强酸性溶液中通入气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示： （4）该装置中，当电路中通过2 mol电子时，产生标况下的体积为________L；阴极的电极反应式为________。 18. 配合物和超分子广泛应用于新材料合成、物质的鉴别和分离。如丁二酮肟(如图1)可用于鉴别 Ni2+，嘧啶衍生物(如图2)是形成高韧性超分子的单体，冠醚(如图3)是皇冠状分子，可有大小不同的空穴适配不同大小的碱金属离子。 回答下列问题： （1）基态 Ni2+核外未成对电子的数目为______。 （2）丁二酮肟与 Ni²⁺生成血红色配合物的结构为，相同压强下，该配合物的沸点低于丁二酮肟的原因为_______。 （3）Ni在一定条件下可与CO形成 Ni(CO)x，分子中每个Ni原子的价电子数及其周围CO提供的成键电子数之和为18，则x=_______。 （4）图2所示分子所含元素电负性由小到大的顺序为______。 （5）冠醚是状如皇冠的一类醚，分子中存在空穴，图3中甲、乙两种冠醚可分别识别 Na+、K+，其主要原因为________；乙的名称为______。 （6）金属Ni的立方晶胞结构如图4所示，则Ni的空间利用率为________(用含π的代式表示)。 19. 可用作媒染剂、木材防腐剂和造纸工业漂白剂等。利用锌渣(主要成分为，还含有少量)制备的工艺流程如下。 回答下列问题： （1）基态锌原子的价层电子轨道表示式为_______。 （2）为了提高“酸浸”效果，可采取的措施有_______(答2点)。 （3）滤渣①的主要成分有_______(填化学式)。 （4）“氧化”操作的第一步是向滤液①中加入漂白粉，产生了一种刺激性气体，该步反应的离子方程式为_______，第二步加入的主要作用为_______。 （5）“置换”时发生主要反应的化学方程式为_______。 （6）“操作X”为_______、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 霍林郭勒市第一中学2024—2025学年第一学期高二年级期末考试 化学试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 S-32 Cu-64 Ni-59 一、单选题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的选项中，只有一个符合题目要求 1. 化学与人类生产、生活密切相关，下列说法中错误的是 A. 液晶既有液体的流动性，又有类似晶体的各向异性 B. 歼-20上采用的氮化镓涂层，属于新型金属材料 C. 氯化钠不能使蛋白质变性，可用作食品防腐剂 D. 碳酸氢铵、碳酸氢钠可用于制作面包等食品的膨松剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．液晶的固有特性为既有液体的流动性，又有类似晶体的各向异性，A正确； B．氮化镓是无机化合物，属于新型无机非金属材料，金属材料指金属单质或合金，因此氮化镓不属于新型金属材料，B错误； C．氯化钠属于轻金属盐，只能使蛋白质发生盐析，不能使蛋白质变性；高浓度氯化钠溶液可使细菌细胞脱水死亡，可用作食品防腐剂，C正确； D．碳酸氢铵、碳酸氢钠受热易分解产生等气体，可使食品内部形成疏松多孔结构，因此可用于制作面包等食品的膨松剂，D正确； 故选B。 2. 若n=3，以下能级符号错误的是 A. np B. nd C. nf D. ns 【答案】C 【解析】 【详解】能层含有的能级数等于能层序数即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大；第三能层含有3个能级，分别是3s、3p、3d能级，没有3f，故选C。 3. 我国研究人员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，主要过程如图所示。 已知：；；。下列说法不正确的是 A. 过程Ⅱ放出能量 B. 若分解2 mol ，估算出反应吸收482 kJ能量 C. 催化剂能减小水分解反应的焓变 D. 催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数 【答案】C 【解析】 【详解】A．过程Ⅱ中形成键、键，形成化学键会放出能量，A正确； B．水分解的反应为，反应焓变反应物总键能生成物总键能，即分解吸收能量，B正确； C．催化剂仅能改变反应途径，不改变反应的始态和终态，而焓变由反应物和生成物的能量差决定，因此催化剂不能减小水分解反应的焓变，C错误； D．催化剂能降低反应的活化能，使更多普通分子转化为活化分子，增大反应物分子中活化分子的百分数，D正确； 故选C。 4. 下列各组物质属于同分异构体且为位置异构的是 A. CH3CH2OH和CH3CHO B. 和 C. 和 D. CH3CH(OH)CH2CH2CH3和 【答案】B 【解析】 【详解】A．CH3CH2OH的分子式为C2H6O，CH3CHO的分子式为C2H4O，二者分子式不同，不属于同分异构，故A不符合题意； B．的分子式为C7H7Cl，的分子式为C7H7Cl，二者分子式相同，结构不同，属于同分异构体，且取代基的相对位置不同，属于位置异构，故B符合题意； C．的分子式为C4H10，的分子式为C4H10，二者分子式相同，结构不同，属于同分异构体，且碳架不同，属于碳架异构，故C不符合题意； D．CH3CH(OH)CH2CH2CH3的分子式为C5H12O，的分子式为C5H12O，二者名称均为2-戊醇，二者分子式相同，名称相同，为同种物质，故D不符合题意； 答案为B。 5. 关于σ键和π键的形成过程，说法不正确的是 A. 分子中的σ键为两个s轨道“头碰头”重叠形成 B. 分子中的π键为键，π键不能绕键轴旋转 C. 中的碳原子为杂化，4个杂化轨道分别与氢原子s轨道形成σ键 D. 乙烯()中的碳碳之间形成了1个σ键和1个π键 【答案】A 【解析】 【详解】A. 分子中的σ键由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道“头碰头”重叠形成，故A错误； B. 分子中p轨道与p轨道通过“肩并肩”重叠形成键，π键为镜面对称，不能绕键轴旋转，故B正确； C. 中的碳原子为杂化，碳原子的4个杂化轨道分别与氢原子s轨道重叠，形成C-Hσ键，故C正确； D. 中的碳碳之间形成双键，双键中有1个σ键和1个π键，故D正确； 答案选A。 6. 下列物质属于芳香烃，但不是苯的同系物的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】含苯环的烃为芳香烃；含一个苯环、侧链为烷烃基的烃为苯的同系物； 【详解】A．属于芳香烃，属于苯的同系物，故A不选； B．属于酚类，不属于芳香烃，故B不选； C．属于芳香烃，不是苯的同系物，故C选； D．属于芳香烃，属于苯的同系物，故D不选； 答案选C。 7. 超分子化学的研究日益深入。分离和就借助了超分子的“分子识别”特性，分离流程如图所示。下列有关说法错误的是 A. 超分子是通过分子间相互作用形成的高分子 B. 氯仿的作用是溶解“杯酚” C. “杯酚”是极性分子 D. 和互为同素异形体 【答案】A 【解析】 【详解】A．超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，而不是高分子，A错误； B．分离C60和 C70过程可以理解为用“杯酚”将C60装起来，再加入甲苯将C70溶解，过滤分离后再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀，B正确； C．氯仿是极性分子，由“相似相溶”原理知，“杯酚”也是极性分子，C正确； D．C60和 C70是C元素形成的不同单质，互为同素异形体，D正确； 故选A。 8. 电化学降解的原理如图所示。下列说法正确的是 A. N为电源的正极 B. 电池工作时，阴极区的溶液pH逐渐变大 C. Pt电极上的反应式为 D. 每生成，左侧溶液质量减少3.2g 【答案】B 【解析】 【分析】从图中可知，Ag-Pt电极上硝酸根离子得电子转化为氮气，则Ag-Pt电极为阴极，N为负极，M为正极，则Pt电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子。 【详解】A．根据分析可知，N电极为电源负极，A错误； B．电池工作时，阴极区电极反应为2NO+10e-+6H2O=N2↑+12OH-，因此阴极区溶液的pH逐渐变大，B正确； C．Pt电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，C错误； D．阴极区电极反应为2NO+10e-+6H2O=N2↑+12OH-，每生成5.6g氮气，转移电子数为2mol，阳极上生成氧气0.5mol，同时还有2mol氢离子转移到右侧，左侧溶液质量减少16g+2g=18g，D错误； 故答案选B。 9. 某核素核外共有15个不同运动状态的电子，以下说法正确的 A. 若将该原子的电子排布式写成1s22s22p63s2，它违背了泡利原理 B. 原子中所有的电子占有3个能级，9个轨道 C. 该元素的最高价氧化物的水化物为强酸 D. 基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为哑铃形 【答案】D 【解析】 【分析】某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则其原子核外有15个电子，该元素为15号元素磷。 【详解】A．该原子的电子排布式为1s22s22p63s2，若写成1s22s22p63s2，它违背了洪特规则，A不正确； B．该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，原子中的电子占有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，B不正确； C．该元素的最高价氧化物的水化物为H3PO4，它属于中强酸，C不正确； D．基态原子中能量最高的电子所在轨道为3p轨道，其电子云的形状为哑铃形，D正确； 故选D。 10. 物质结构决定物质的性质，下列性质差异与结构因素匹配正确的是 性质差异 结构因素 A． 酸性： 非金属性 B． 与钠反应的剧烈程度： 羟基的极性 C． 键角： 中心原子的杂化方式 D． 熔点：<NaBF4 晶体类型 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．可以通过比较简单氢化物的稳定性，或最高价氧化物对应水化物的酸性来比较元素非金属性，不能用非金属性解释酸性：，A错误； B．甲基是推电子基团，水中羟基的极性大于乙醇，则水中羟基H原子的活性比乙醇中羟基H原子活性大，故钠与水反应比与乙醇反应剧烈，B正确； C．的中心原子价层电子对数都是4，中心原子的杂化方式都是sp3杂化，二者键角不同是因为后者中心原子有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥使其键角减小，C错误； D．与NaBF4均为离子晶体，二者熔点不同，与构成其晶体的离子半径有关，的半径大于Na+，中离子键键能较小，熔点较低，与晶体类型无关，D错误； 故选B。 11. X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是 A. 第一电离能： B. 电负性： C. Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径： D. 与水反应生成产物之一是非极性分子 【答案】A 【解析】 【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C，Y为N，Z为F，W原子在同周期中原子半径最大，则W为Na。 【详解】A．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，则第一电离能：，故A错误； B．根据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，则电负性：，故B正确； C．根据同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：，故C正确； D．与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D正确。 综上所述，答案为A。 12. 铁镁合金是目前储氢密度较高的材料之一，其晶胞结构如下图所示，晶胞参数为a。下列说法正确的是 A. 合金储氢的过程是物理变化 B. 铁镁合金中存在金属键和离子键 C. 晶体中Fe的配位数为4 D. 晶胞中Fe与Mg的最短距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．储氢合金储存氢气的过程是与氢气反应生成金属氢化物，属于化学变化，A错误； B．金属晶体中存在金属键，该晶体属于合金，属于金属晶体，所以只含金属键，不含离子键，B 错误； C．以位于面心的Fe原子为研究对象，由晶胞结构可知，距离 Fe原子最近且相等的 Mg原子有 8个，晶体中Fe的配位数为8，C错误； D．由晶胞结构可知，晶胞中Fe与Mg的最短距离为晶胞体对角线的，晶胞参数为a，则晶胞中Fe与Mg的最短距离为，D正确； 故选D。 13. 某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。该晶胞在体对角线方向的投影为 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】沿晶胞对角线投影，顶点上的K构成一个大六边形，面心上的F构成一个小六边形，均匀分布，中心的Ca与顶点K重合。 故选C。 14. 下列有关晶体的说法中一定正确的是 ①共价晶体中只存在非极性共价键 ②稀有气体形成的晶体属于共价晶体 ③干冰晶体升华时，分子内共价键会发生断裂 ④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 ⑤分子晶体的堆积方式均为分子密堆积 ⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子，但金属晶体中却不存在离子键 ⑦金属晶体和离子晶体都能导电 A. ①③⑦ B. 只有⑥ C. ②④⑤⑦ D. ⑤⑥ 【答案】B 【解析】 【详解】①共价晶体中也可能存在极性键，如SiO2晶体为共价晶体，晶体中存在极性共价键，不存在非极性共价键，①错误； ②稀有气体分子属于单原子分子，形成的晶体属于分子晶体，②错误； ③干冰属于分子晶体，升华时破坏的是分子间作用力，不是共价键，③错误； ④金属元素与非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如氯化铝是共价化合物，④错误； ⑤分子晶体的堆积方式不一定均为分子密堆积，如冰，每个水分子周围只有4个水分子，不是密堆积，⑤错误； ⑥离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合形成的晶体，金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的晶体，所以金属晶体中不存在离子键，⑥正确； ⑦离子晶体中没有自由移动的离子，不能导电；金属晶体中存在自由移动的电子，能导电，⑦错误。 综上，正确的选项只有⑥； 答案选B。 15. 常温下，用0.1000mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000 mol·L－1某酸（HA）溶液，溶液中HA、A－的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。［已知δ(X)＝］下列说法正确的是 A. Ka(HA)的数量级为10－5 B. 溶液中由水电离出的c(H＋)：a点＞b点 C. 当pH＝4.7时，c(A－)＋c(OH－)＝c(HA)＋c(H＋) D. 当pH＝7时，消耗NaOH溶液的体积为20.00mL 【答案】A 【解析】 【详解】A. 曲线的交点处，c(HA)=c(A-)，此时pH=4.7，则因此Ka(HA)的数量级为10-5，A项正确； B. a点、b点溶液均显酸性，均抑制水的电离，a点pH较小，溶液酸性较强，抑制水的电离程度更大，因此，溶液中由水电离出的c (H＋)：a点<b点，B项错误； C. 当pH＝4.7时，c(HA)=c(A-)，但c(OH－)不等于 c(H＋)，C项错误； D. HA为弱酸，当消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL时，二者恰好反应生成NaA溶液，溶液显碱性，pH>7，D项错误； 答案选A。 【点睛】利用曲线的交点计算Ka(HA)，是该题的巧妙之处，因为该点c(HA)=c(A-)，因此Ka(HA)= c(H+)，同学们在做水溶液中离子平衡的图象题的时候，多关注特殊的点，诸如曲线的交点、起点、恰好反应点、中性点等。 二、填空题 16. 我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术，可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。 （1）下列N原子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是_______(填字母)。 A. B. C. D. （2）第二周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在B和N之间的元素有_______种。 （3）Na与N形成的NaN3可用于汽车的安全气囊中，其中阴离子的空间结构为_______，Na在空气中燃烧发出黄色火焰，这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为_______(填“发射”或“吸收”)光谱。 （4）已知NH3分子的键角约为107°，而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°，试用价层电子对互斥模型解释NH3的键角比PH3的键角大的原因：_______。 （5）BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料，可由BH3与NH3反应生成，B与N之间形成配位键，氮原子提供_______，在BH3·NH3中B原子的杂化方式为_______。 【答案】（1）D （2）3 （3） ①. 直线形 ②. 发射 （4）N的原子半径比P小、电负性比P大，使得NH3分子中共用电子对之间的距离比PH3分子中近、斥力大 （5） ①. 孤电子对 ②. sp3 【解析】 【小问1详解】 基态氮原子的能量最低，能量越高的轨道中电子个数越多，原子能量越高，依据图示可知，A为基态原子，能量最低，B、C、D为激发态原子，而D中能量较高的轨道中电子数最多，所以能量最高。 【小问2详解】 同一周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，第IIA、VA族元素为全充满或半充满的稳定状态，第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大，因此第二周期主族元素中，第一电离能在B和N之间的元素有Be、C、O三种元素。 【小问3详解】 NaN3的阴离子为，其中心原子价层电子对数为2+=2，无孤对电子，采取sp杂化，空间构型为直线形；电子从激发态跃迁到低能级，以光的形式释放能量，Na在空气中燃烧发出黄色火焰用光谱仪摄取的光谱为发射光谱。 【小问4详解】 NH3、PH3的中心原子均采取sp3杂化，N的电负性比P大、原子半径比P小，N原子对键合电子的吸引能力更强，因而NH3分子中成键电子对间的距离较近、斥力较大，NH3的键角比PH3的键角大。 【小问5详解】 B原子形成3个B-H键，B原子有空轨道，氨分子中N原子有1个孤电子对，B与N之间形成配位键，氮原子提供孤电子对，硼原子提供空轨道；在BH3·NH3中B原子形成3个B-H键，还形成1个配位键，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化。 17. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 Ⅰ．以和为原料合成尿素的反应为：，该反应为放热反应。 （1）上述反应中，有利于加快反应速率的措施是________（填序号），有利于提高平衡转化率的措施是________（填序号）。 A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 （2）研究发现，合成尿素反应分两步完成，其热化学方程式如下： 第一步： 第二步： 则合成尿素总反应的热化学方程式为________。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的和在一定条件下发生反应：，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行，能说明反应达到平衡状态的是________（填序号）。 A．反应速率： B．同时断裂2 mol 键和1 mol 键 C．容器内混合气体的压强保持不变 D．容器中混合气体的密度保持不变 ②由图可知，Y点速率________（填“>”“<”或“=”，下同）；容器内压强________。 ③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则X点对应温度下的________（用含的代数式表示）。 Ⅲ．电化学法还原二氧化碳制取乙烯：在强酸性溶液中通入气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示： （4）该装置中，当电路中通过2 mol电子时，产生标况下的体积为________L；阴极的电极反应式为________。 【答案】（1） ①. C ②. B （2） （3） ①. BD ②. > ③. < ④. （4） ①. 11.2 ②. 【解析】 【小问1详解】 升高温度和增大压强均可以加快反应速率，故有利于加快反应速率的措施是高温高压，选C；该反应为放热反应且正向气体分子数减少，降低温度和增大压强均能使化学平衡正向移动，从而提高的平衡转化率，故选B； 【小问2详解】 根据盖斯定律，将已知的第一步反应和第二步反应相加，即可得到合成尿素的总反应，其焓变 。故总反应的热化学方程式为：； 【小问3详解】 ①A．达到平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比，应满足 ，故A错误； B．断裂2 mol 键代表正反应消耗0.5 mol ，同时断裂1 mol 键代表逆反应消耗1 mol ，正逆反应速率之比为 ，等于化学计量数之比，说明反应达到平衡，故B正确； C．该反应在恒温恒压密闭容器中进行，压强始终保持不变，不能作为判断平衡的标志，故C错误； D．恒压条件下，混合气体的总质量不变，但该反应前后气体分子数不同，容器体积会随反应进行而变化，当混合气体的密度保持不变时，说明容器体积不再变化，反应达到平衡状态，故D正确； 综上所述，选BD； ②由图可知，在压强下，Y点的转化率低于同温度下的平衡转化率，说明此时反应正向进行，未达到平衡状态，因此 ，该反应正向为气体分子数增大的反应，增大压强平衡逆向移动，的转化率降低；相同温度下，对应的转化率低于，说明 ； ③X点时的转化率为50%，则消耗的和均为0.1 mol，生成的和均为0.2 mol，平衡时各物质的量分别为：，，，，气体总物质的量为0.6 mol，各气体的平衡分压分别为：，， 则该温度下的平衡常数 ； 【小问4详解】 阳极发生氧化反应生成，电极反应式为 ，当电路中通过2 mol电子时，生成0.5 mol ，在标准状况下的体积为 ；阴极发生还原反应，得电子被还原为乙烯（），在强酸性环境下，电极反应式为 ； 18. 配合物和超分子广泛应用于新材料合成、物质的鉴别和分离。如丁二酮肟(如图1)可用于鉴别 Ni2+，嘧啶衍生物(如图2)是形成高韧性超分子的单体，冠醚(如图3)是皇冠状分子，可有大小不同的空穴适配不同大小的碱金属离子。 回答下列问题： （1）基态 Ni2+核外未成对电子的数目为______。 （2）丁二酮肟与 Ni²⁺生成血红色配合物的结构为，相同压强下，该配合物的沸点低于丁二酮肟的原因为_______。 （3）Ni在一定条件下可与CO形成 Ni(CO)x，分子中每个Ni原子的价电子数及其周围CO提供的成键电子数之和为18，则x=_______。 （4）图2所示分子所含元素电负性由小到大的顺序为______。 （5）冠醚是状如皇冠的一类醚，分子中存在空穴，图3中甲、乙两种冠醚可分别识别 Na+、K+，其主要原因为________；乙的名称为______。 （6）金属Ni的立方晶胞结构如图4所示，则Ni的空间利用率为________(用含π的代式表示)。 【答案】（1）2 （2）丁二酮肟与生成的配合物存在分子内氢键，丁二酮肟可形成分子间氢键 （3）4 （4） （5） ①. 和的半径不同，分别适配甲、乙两种冠醚中不同大小的空穴 ②. 18-冠-6 （6） 【解析】 【小问1详解】 镍元素的原子序数为28，基态镍离子的价电子排布式为3d8，核外电子有2个不成对电子，故答案为：2； 【小问2详解】 由结构简式可知，丁二酮肟分子中含有的羟基可以形成分子间氢键，而丁二酮肟与生成的配合物存在分子内氢键，所以丁二酮肟分子的分子间作用力大于配合物，沸点高于配合物，故答案为：丁二酮肟与生成的配合物存在分子内氢键，丁二酮肟可形成分子间氢键； 【小问3详解】 镍元素的原子序数为28，基态原子的价电子排布式为3d84s2，价电子数为10，每个一氧化碳分子提供的成键电子数2，由分子中每个Ni原子的价电子数及其周围CO提供的成键电子数之和为18可得10+2x=18，解得x=4，故答案为：4； 【小问4详解】 由结构简式可知，元素的非金属性越强，电负性越大，嘧啶衍生物分子中含有碳、氢、氧、氮四种元素的非金属性强弱顺序为H<C<N<O，则电负性由小到大的顺序为H<C<N<O，故答案为：H<C<N<O； 【小问5详解】 由结构简式可知，冠醚甲的名称为15-冠-5、则冠醚乙的名称为18-冠-6，两种冠醚中含有不同大小的空穴，且氧原子的数目越多，空穴越多，所以能识别离子半径不同的钠离子和钾离子，故答案为：和的半径不同，分别适配甲、乙两种冠醚中不同大小的空穴；18-冠-6； 【小问6详解】 由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的镍原子的个数为8×+6×=4，设镍原子的原子半径rcm，则晶胞的面对角线为4rcm，边长为cm，所以镍原子的空间利用率为×100%=，故答案为：。 19. 可用作媒染剂、木材防腐剂和造纸工业漂白剂等。利用锌渣(主要成分为，还含有少量)制备的工艺流程如下。 回答下列问题： （1）基态锌原子的价层电子轨道表示式为_______。 （2）为了提高“酸浸”效果，可采取的措施有_______(答2点)。 （3）滤渣①的主要成分有_______(填化学式)。 （4）“氧化”操作的第一步是向滤液①中加入漂白粉，产生了一种刺激性气体，该步反应的离子方程式为_______，第二步加入的主要作用为_______。 （5）“置换”时发生主要反应的化学方程式为_______。 （6）“操作X”为_______、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 【答案】（1） （2）适当提高酸的浓度、适当加热或粉碎锌渣或减小锌渣粒径或充分搅拌等 （3）、 （4） ①. ②. 调节溶液，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀 （5） （6）蒸发浓缩(或加热浓缩) 【解析】 【分析】锌渣(主要成分为，还含有少量)中加入硫酸“酸浸”，氧化铅与硫酸反应生成硫酸铅沉淀，不与硫酸反应，与硫酸反应生成硫酸盐，过滤得到硫酸盐溶液和硫酸铅、；向硫酸盐溶液中加入漂白粉将溶液中亚铁离子氧化为铁离子，再加入调节溶液，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去；向滤液②中加入锌粉，锌与溶液中的铜离子发生置换反应置换出铜；滤液③经蒸发浓缩或加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到。 【小问1详解】 基态锌原子的价层电子排布式为，其价层电子轨道表示式为，故答案为：； 【小问2详解】 “酸浸”过程中，为了提高锌元素浸出速率，可采取的措施有适当提高酸的浓度、适当加热或粉碎锌渣或减小锌渣粒径或充分搅拌等，故答案为：适当提高酸的浓度、适当加热或粉碎锌渣或减小锌渣粒径或充分搅拌等； 【小问3详解】 由分析可知，滤渣①的主要成分有和，故答案为：、； 【小问4详解】 “氧化操作的第一步是向滤液①中加入漂白粉，将氧化为，产生的一种刺激性气体为，根据得失电子守恒和电荷守恒配平化学方程式为，第二步加入的主要作用为调节溶液，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，故答案为：；调节溶液，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀； 【小问5详解】 “置换时是利用锌的还原性置换铜离子，对应的化学方程式为，故答案为：； 【小问6详解】 “操作X”为蒸发浓缩或加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发浓缩(或加热浓缩)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $