精品解析：湖北省2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题

湖北省2024—2025学年秋季学期高二期末联考 化学试卷 全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 Br 80 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. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是 A. 铝粉和NaOH的混合物可用于疏通厨房管道 B. 铁粉、活性炭和无机盐等可用于制作暖贴 C. NaF、等都可作为氟化物添入牙膏 D. 锅炉内壁安装若干铜块可以有效保护锅炉 2. 下列事实或操作与盐类水解无关的是 A. 焊接金属时用溶液做除锈剂 B. 实验室用带橡胶塞的玻璃瓶盛放纯碱溶液 C. 处理工业废水时用沉淀其中的、 D. 在HCl的气氛中加热制备无水 3. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. HCl中键的电子云轮廓图： B. HClO的电子式： C. 基态N原子的价电子轨道表示式： D. NaCl溶液中的水合钠离子： 4. 在相同条件下，质量均为1 g的两份与足量的充分反应，分别生成液态水(放热a kJ)和水蒸气(放热bkJ)。下列说法正确的是 A. B. 的燃烧热 C. 和的总能量低于的总能量 D. 5. 下列过程中，相应的离子方程式书写正确的是 A. 向溶液中滴加少量盐酸： B. 实验室用制备氯气： C. 向悬浊液中滴加溶液，沉淀由白色变成红褐色： D. 泡沫灭火器的反应原理： 6. 汽车尾气是城市空气的主要污染源，利用可以将尾气中的NO还原为： 。其他条件不变时，下列说法正确的是 A. 改变催化剂，平衡不移动 B. 增大压强，平衡常数增大 C. 升高温度，平衡正向移动 D. 移走，平衡不移动 7. 中国科学院研究团队开发了一种基于靶修饰二氧化钛的串联光热催化氧化氮气并制备硝酸的新反应体系，反应过程如图所示。下列说法正确的是 A. Ti位于第四周期，其基态原子核外电子排布式为 B. 反应①和反应②都属于氮的固定，氮元素均被氧化 C. 与在放电或高温的条件下也能直接生成 D. 28 g 分子中的σ键与32 g 中的π键数目相同 8. a、b、c、d是元素周期表中原子序数依次增大的短周期元素，a元素的简单氢化物水溶液呈碱性，a和b属于同周期，b元素基态原子的s能级电子数等于p能级电子数，c元素的氢氧化物具有两性，d元素的单质为淡黄色固体。下列说法错误的是 A. a的第一电离能大于b的第一电离能 B. a元素的氢化物可能既含极性键又含非极性键 C. c元素的单质可与冷水剧烈反应产生 D. b和d组成的气体通入溶液会产生白色沉淀 9. 依据下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向的溶液中先滴加4滴同浓度的KCl溶液，再滴加4滴同浓度的KI溶液 先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI， B 常温下，测定饱和亚硫酸溶液和碳酸溶液的pH 亚硫酸溶液的pH小 亚硫酸的酸性强于碳酸 C 加热溶液，观察颜色变化 溶液由蓝色变为黄绿色 反应： D 向放置一段时间的脱氧剂(主要成分为还原铁粉)中加入足量稀盐酸，再滴加铁氰化钾溶液 产生蓝色沉淀 脱氧剂未变质 A. A B. B C. C D. D 10. 下列图示与对应的分析相符的是 A. 图甲表示反应， B. 图乙表示向的稀醋酸中加水稀释时溶液的导电性变化 C. 图丙中时刻可逆反应达到平衡状态 D. 图丁中电流表指针为零时说明达到平衡状态 11. 某温度下按下式分解： 。测得恒容密闭容器内，的浓度随时间的变化如下表： 0 1 2 3 4 5 …… 1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 0.17 …… 下列说法正确的是 A. 2～4 min内的平均反应速率为 B. 4 min时，的实际浓度小于 C. 若起始则2 min时 D. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率降低，平衡向右移动 12. 以为原料制备炭黑有利于促进实现“碳中和”，反应具体流程如图所示。已知：①“过程Ⅰ”生成1 mol炭黑的反应热为；②“过程Ⅱ”的热化学方程式为。下列说法错误的是 A. FeO为催化剂，为中间产物 B. “过程Ⅰ”中生成炭黑的反应为熵减的过程 C. 加入的平衡向右移动 D. 制备炭黑的热化学方程式为 13. 抑制剂是一种用来阻滞或降低化学反应速度的物质。化学反应在有抑制剂和无抑制剂的条件下反应历程如图所示，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法正确的是 A. 无抑制剂时，M能达到的最高浓度更大 B. 有、无抑制剂反应历程都分2步进行 C. 加入抑制剂，会降低B的平衡产率 D. 温度越高，抑制剂的效果越好 14. 微生物脱盐电池是一种利用微生物处理有机废水获得电能，同时实现海水淡化的装置。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是 A. 处理后的有机废水酸性增强，导电性也增强 B. 当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐5.85 g C. 隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜 D. 该装置发生的总反应为 15. 常温下，向 mL浓度均为x 的弱酸HA和HCl混合溶液中逐滴加入弱碱BOH，溶液的导电能力随BOH溶液加入体积的变化如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是 A. B. b点溶液中 C. 若c点溶液中，则BA溶液显碱性 D. 滴加BOH溶液的过程中，水的电离程度一直增大 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 硼及其化合物在很多领域都有应用价值。回答下列问题： （1）下列硼原子轨道表示式表示的状态中，能量最高的为________(填标号)。状态A变为状态B所得原子光谱为________光谱(填“发射”或“吸收”)。 A． B． C． D． （2）氨硼烷()是一种具有潜力的固体储氢材料，其中B为价，N为价。基态N原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。H、B、N三种元素，在元素周期表中所属分区与其他两种不同的是________(用元素符号表示，下同)，三种元素电负性从大到小的顺序为________。 （3）硼砂()可以用作焊接的助熔剂，在水中可解离出等物质的量浓度的和该溶液在一定温度下有固定的pH。其中，为一元弱酸，电离方程式为 ①计算的硼砂溶液的pH为________。 ②B、O、Na元素的第一电离能数据如下表所示，X、Y、Z中表示O元素的是________。基态氧原子有________个自旋平行的2p电子。 元素 电离能 X Y Z 1313 496 800 17. 钛在航空航天、舰船制造、冶金、医疗等方面有广泛的应用，可利用钛铁矿[主要成分为(可表示为)，还含有少量MgO、等杂质]来制备金属钛(海绵钛)和锂离子电池的电极材料，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“酸浸”中滤渣的主要成分为________(填化学式)。 （2）“酸浸”后，钛元素主要以形式存在，写出生成的离子方程式：_________________。为了促进滤液①中的水解，可采取的措施有________(填标号)。 a．加水 b．加热 c．加盐酸 （3）“氯化”中发生反应 ，该反应在200℃达到平衡时，几乎完全转化为，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是____________。 （4）镁在800～1000℃还原可制取Ti，钠在700～800℃也可以还原制取Ti．相关物质的熔沸点如下表所示。 Na NaCl Mg Ti 熔点/℃ 97 801 649 714 1668 沸点/℃ 883 1465 1090 1412 3287 136 下列说法正确的是________(填标号)。 A. 两种方法都需要排除空气的影响，都可用氮气作保护气 B. 700～800℃Na制取Ti的反应生成了气态物质 C. Mg制取的Ti含有、Mg等杂质，可通过蒸馏提纯 D. Na与溶液也可以反应生成Ti （5）对“滤液②”的处理中第i步需加入足量双氧水，其作用是______________。 （6）若“滤液②”中恰好沉淀完全[即溶液中]时溶液，此时溶液中________。[已知：；、、] （7）由制备的化学方程式为_________________。 18. 氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料，用于电镀、冶金和有机合成等领域，同时也是一种剧毒物质，一旦泄漏需要及时处理，一般可以用二氧化氯()水溶液或硫代硫酸钠()溶液来处理，以减轻环境污染。 Ⅰ．制备二氧化氯()并处理NaCN （1）用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取，写出生成的电极反应方程式_______________________。 （2）NaCN用二氧化氯()水溶液处理后，被氧化为两种无污染气体。这两种气体是________。 Ⅱ．制备硫代硫酸钠()并处理NaCN 制备硫代硫酸钠的反应原理为：。 （3）利用下图仪器，组装制备。连接顺序为a→________(填接口标号)。 （4）装置Ⅲ中的pH不能小于7，用离子方程式解释其原因为__________________。 （5）用的标准溶液测定所得硫代硫酸钠晶体()的纯度：取10.00 g产品配制成250 mL溶液，取25.00 mL溶液，用浓度为的标准溶液进行滴定(原理为)，相关数据记录如表： 实验编号 1 2 3 溶液体积/mL 25.00 25.00 25.00 消耗的标准溶液体积/mL 20.05 18.90 19.10 ①滴定时，碘的标准溶液应选择________滴定管(填“酸式”或“碱式”)，下列赶出碱式滴定管气泡的操作正确的是________(填标号)。 ②()产品的纯度为________(结果保留三位有效数字)。 （6）等物质的量的与NaCN发生反应，生成和另一种盐，该盐可以检验，该盐的化学式为________。 19. 氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。涉及反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）反应Ⅲ在________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 （2）在恒温恒容条件下，下列叙述能说明反应Ⅱ处于平衡状态的是________(填标号)。 A. 体系压强不再变化 B. C. 和的物质的量相等 D. 气体平均摩尔质量不变 （3）恒温恒压下，向反应Ⅲ的平衡体系中加入一定量的(不参与反应)，反应Ⅲ的平衡向________(填“左”或“右”)移动，的转化率将________(填“减小”“不变”或“增大”)。 （4）360℃时，在固定容积的容器中充入一定量的和，保持初始压强不变，改变进行上述反应，平衡时和的转化率及和的产率随变化的情况如图所示。 ①图中表示转化率、产率变化的曲线分别是________、________(填标号)。A、C两点的值相同，C点通过改变温度达到A点，则A、C两点的温度A________C(填“＞”或“＜”)。 ②按投料，初始压强为，若仅发生Ⅰ、Ⅱ两个反应，达到平衡时总压为，的平衡转化率为，和的分压相等，则反应Ⅰ的________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省2024—2025学年秋季学期高二期末联考 化学试卷 全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 Br 80 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. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是 A. 铝粉和NaOH的混合物可用于疏通厨房管道 B. 铁粉、活性炭和无机盐等可用于制作暖贴 C. NaF、等都可作为氟化物添入牙膏 D. 锅炉内壁安装若干铜块可以有效保护锅炉 【答案】D 【解析】 【详解】A．铝粉与、水反应会产生大量氢气，同时可腐蚀油污，反应产生的气压可推动堵塞物疏通管道，A正确； B．铁粉、活性炭和无机盐可构成原电池，铁发生吸氧腐蚀时会释放大量热量，可用于制作暖贴，B正确； C．、能电离出，经过复杂变化，也能释放，可与牙齿表面的羟基磷灰石反应生成更耐酸腐蚀的氟磷灰石，能起到防龋齿的作用，可作为牙膏添加剂，C正确； D．锅炉的主要成分为，的活泼性强于，二者在电解质溶液中形成原电池时作负极被加速腐蚀，反而会加快锅炉损耗，无法起到保护作用，D错误； 故选D。 2. 下列事实或操作与盐类水解无关的是 A. 焊接金属时用溶液做除锈剂 B. 实验室用带橡胶塞的玻璃瓶盛放纯碱溶液 C. 处理工业废水时用沉淀其中的、 D. 在HCl的气氛中加热制备无水 【答案】C 【解析】 【详解】A．是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，可溶解铁锈，与盐类水解有关，A不符合题意； B．纯碱为，是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，可与玻璃中反应生成黏性硅酸钠粘住玻璃塞，故用橡胶塞，与盐类水解有关，B不符合题意； C．电离出的直接与、反应生成难溶硫化物沉淀，属于复分解反应，与盐类水解无关，C符合题意； D．是强酸弱碱盐，易水解，在气氛中加热可增大浓度抑制水解，从而得到无水，与盐类水解有关，D不符合题意； 故选C。 3. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. HCl中键的电子云轮廓图： B. HClO的电子式： C. 基态N原子的价电子轨道表示式： D. NaCl溶液中的水合钠离子： 【答案】B 【解析】 【详解】A．中的键是的轨道与的轨道头碰头重叠形成的型键，图示为型键的电子云轮廓图，不符合中键的特征，A错误； B．的结构式为，为中心原子，与、与分别共用1对电子，还有2对孤电子对，还有3对孤电子对，所有原子均满足稳定结构，图示电子式书写正确，B正确； C．基态原子价电子排布为，根据洪特规则，能级的3个电子应分占3个简并轨道且自旋平行，C错误； D．带正电，水分子中原子带部分负电荷，水合钠离子中应该是朝向，图示中水分子的朝向，不符合电荷相互作用规律，D错误； 故选B。 4. 在相同条件下，质量均为1 g的两份与足量的充分反应，分别生成液态水(放热a kJ)和水蒸气(放热bkJ)。下列说法正确的是 A. B. 的燃烧热 C. 和的总能量低于的总能量 D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．等量的液态水比气态水的能量更低，生成液态水放出的热量更多，故，A错误； B．1 g 为0.5 mol，燃烧热是1 mol 完全燃烧生成稳定氧化物（液态水）放出的热量，故燃烧热，B错误； C．该反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，故和的总能量高于的总能量，C错误； D．1 g 反应生成水蒸气放热 kJ，则1 mol 反应生成水蒸气放热 kJ，逆反应吸热，故的，D正确； 故选D。 5. 下列过程中，相应的离子方程式书写正确的是 A. 向溶液中滴加少量盐酸： B. 实验室用制备氯气： C. 向悬浊液中滴加溶液，沉淀由白色变成红褐色： D. 泡沫灭火器的反应原理： 【答案】C 【解析】 【详解】A．向溶液中滴加少量盐酸时，与少量反应仅生成，无生成，正确离子方程式为，A错误； B．浓盐酸为强电解质，在离子方程式中需拆分为和，正确离子方程式为，B错误； C．的溶度积远小于，可发生沉淀转化，该离子方程式难溶物标注状态、反应符号、物料电荷均符合规则，C正确； D．泡沫灭火器的反应原理是与发生双水解反应，反应物应为而非，正确离子方程式为，D错误； 故答案选C。 6. 汽车尾气是城市空气的主要污染源，利用可以将尾气中的NO还原为： 。其他条件不变时，下列说法正确的是 A. 改变催化剂，平衡不移动 B. 增大压强，平衡常数增大 C. 升高温度，平衡正向移动 D. 移走，平衡不移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂可同等程度改变正、逆反应速率，不会使平衡发生移动，A正确； B．平衡常数仅与温度有关，温度不变时增大压强，平衡常数不变，B错误； C．该反应，正反应为放热反应，升高温度平衡向吸热的逆向移动，C错误； D．移走，生成物浓度降低，平衡向正向移动，D错误； 故选A。 7. 中国科学院研究团队开发了一种基于靶修饰二氧化钛的串联光热催化氧化氮气并制备硝酸的新反应体系，反应过程如图所示。下列说法正确的是 A. Ti位于第四周期，其基态原子核外电子排布式为 B. 反应①和反应②都属于氮的固定，氮元素均被氧化 C. 与在放电或高温的条件下也能直接生成 D. 28 g 分子中的σ键与32 g 中的π键数目相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ti的原子序数为22，位于第四周期。原式只给出了价电子排布，遗漏了内层电子，基态Ti原子的完整核外电子排布式为，A错误； B．氮的固定是将游离态氮转化为含氮化合物。图示反应②以化合态氮为反应物，不属于氮的固定；该反应的化学方程式为，氮元素的化合价由+4价分别变为+5价和+2价，并非均被氧化，B错误； C．放电或高温时，氮气和氧气直接反应生成一氧化氮，一氧化氮继续被氧气氧化才生成二氧化氮，反应关系为、，C错误； D．28 g氮气和32 g氧气的物质的量均为1 mol。每个氮分子含1个σ键，每个氧分子含1个π键，所以两种键的数目均为，D正确； 故选D。 8. a、b、c、d是元素周期表中原子序数依次增大的短周期元素，a元素的简单氢化物水溶液呈碱性，a和b属于同周期，b元素基态原子的s能级电子数等于p能级电子数，c元素的氢氧化物具有两性，d元素的单质为淡黄色固体。下列说法错误的是 A. a的第一电离能大于b的第一电离能 B. a元素的氢化物可能既含极性键又含非极性键 C. c元素的单质可与冷水剧烈反应产生 D. b和d组成的气体通入溶液会产生白色沉淀 【答案】C 【解析】 【分析】a的简单氢化物水溶液呈碱性，故a为N；第二周期中，O原子的基态电子排布为，其s能级和p能级电子总数均为4，故b为O；由氢氧化物的两性和淡黄色固体单质可知，c、d分别为Al、S。 【详解】A．由元素判定可知，a、b分别为N、O。N原子的2p能级处于半充满状态，其第一电离能大于O，A正确； B．由元素判定可知，a为N。联氨中含N—H极性键和N—N非极性键，因此N元素的氢化物可能同时含极性键和非极性键，B正确； C．由元素判定可知，c为Al。Al表面有致密氧化膜，常温下不能与冷水剧烈反应，C错误； D．由元素判定可知，b、d分别为O、S，二者组成的气体为二氧化硫。二氧化硫通入硝酸钡溶液后，酸性条件下硝酸根离子将二氧化硫氧化为硫酸根离子，生成白色硫酸钡沉淀，离子方程式为，D正确； 故选C。 9. 依据下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向的溶液中先滴加4滴同浓度的KCl溶液，再滴加4滴同浓度的KI溶液 先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI， B 常温下，测定饱和亚硫酸溶液和碳酸溶液的pH 亚硫酸溶液的pH小 亚硫酸的酸性强于碳酸 C 加热溶液，观察颜色变化 溶液由蓝色变为黄绿色 反应： D 向放置一段时间的脱氧剂(主要成分为还原铁粉)中加入足量稀盐酸，再滴加铁氰化钾溶液 产生蓝色沉淀 脱氧剂未变质 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验中​溶液过量，滴加的会直接与溶液中剩余的过量反应生成黄色沉淀，并非是白色沉淀转化为沉淀，因此无法通过该现象比较和的相对大小，A错误； B．比较酸性强弱需要保证两种酸的物质的量浓度相等，而亚硫酸和碳酸的溶解度不同，二者饱和溶液的浓度并不相等。仅通过测定饱和溶液的大小，无法排除浓度差异的影响，不能直接得出亚硫酸酸性强于碳酸的结论，B错误； C．为蓝色，为黄色，加热后溶液由蓝色变为黄绿色，说明平衡正向移动，根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热方向移动，因此该反应的，C正确； D．即使脱氧剂已经部分变质（铁粉被氧化为等铁的氧化物），加入足量稀盐酸后，未变质的还原铁粉可以直接和稀盐酸反应生成，也可以和溶液中的反应生成，最终滴加铁氰化钾依然能产生蓝色沉淀，无法证明脱氧剂未变质，D错误； 故选C。 10. 下列图示与对应的分析相符的是 A. 图甲表示反应， B. 图乙表示向的稀醋酸中加水稀释时溶液的导电性变化 C. 图丙中时刻可逆反应达到平衡状态 D. 图丁中电流表指针为零时说明达到平衡状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中反应物总能量低于生成物总能量，正反应吸热，反应焓变等于正反应活化能与逆反应活化能之差，即，原式差值顺序相反，A错误； B．向题给的稀醋酸中继续加水，虽然醋酸的电离程度增大，但单位体积内离子浓度降低，溶液导电能力应随加水体积增大而减弱，正确变化趋势为，B错误； C．图丙仅给出正反应速率，时刻正反应速率达到最大值，且之后仍在变化；达到平衡还必须满足，因此不能据此认定该时刻达到平衡，C错误； D．图丁是两侧溶液以盐桥连通、外电路接有灵敏电流计的闭合体系，发生可逆反应；电流表指针为零表示外电路无净电子转移，正、逆反应速率相等，体系达到平衡状态，D正确； 故选D。 11. 某温度下按下式分解： 。测得恒容密闭容器内，的浓度随时间的变化如下表： 0 1 2 3 4 5 …… 1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 0.17 …… 下列说法正确的是 A. 2～4 min内的平均反应速率为 B. 4 min时，的实际浓度小于 C. 若起始则2 min时 D. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率降低，平衡向右移动 【答案】B 【解析】 【详解】A．2～4 min内，，根据反应计量关系，，速率之比等于计量数之比，因此，A错误； B．若​完全分解，初始的​可生成的；4 min时剩余​为，理论上生成的。由于反应生成的会部分发生二聚反应转化为，因此的实际浓度小于，B正确； C．原初始浓度为时，2 min时；若起始浓度减半为，反应物浓度降低，反应速率会变慢，相同时间内消耗的​更少，因此2 min时，C错误； D．升高温度时，正、逆反应速率均增大，该反应，平衡向吸热的正反应方向移动，D错误； 故选B。 12. 以为原料制备炭黑有利于促进实现“碳中和”，反应具体流程如图所示。已知：①“过程Ⅰ”生成1 mol炭黑的反应热为；②“过程Ⅱ”的热化学方程式为。下列说法错误的是 A. FeO为催化剂，为中间产物 B. “过程Ⅰ”中生成炭黑的反应为熵减的过程 C. 加入的平衡向右移动 D. 制备炭黑的热化学方程式为 【答案】C 【解析】 【分析】根据流程图，过程Ⅰ中二氧化碳与FeO反应生成炭黑和四氧化三铁。由原子守恒和电子守恒，生成1 mol炭黑时，过程Ⅰ的反应为；过程Ⅱ将四氧化三铁转化为FeO和氧气，使铁氧化物形成循环。 【详解】A．由流程图可知，FeO在过程Ⅰ中消耗并在过程Ⅱ中重新生成，而在过程Ⅰ中生成并在过程Ⅱ中消耗，因此前者为催化剂，后者为中间产物，A正确； B．由【分析】得到的过程Ⅰ反应可知，反应物中有1 mol气体，生成物中没有气体，体系混乱度降低，因此该反应为熵减过程，B正确； C．过程Ⅱ的平衡为。其中FeO和四氧化三铁均为纯固体，加入四氧化三铁不改变反应商，平衡不移动，C错误； D．将【分析】得到的过程Ⅰ反应与题给过程Ⅱ反应相加，消去FeO和四氧化三铁，根据盖斯定律可得，D正确； 故选C。 13. 抑制剂是一种用来阻滞或降低化学反应速度的物质。化学反应在有抑制剂和无抑制剂的条件下反应历程如图所示，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法正确的是 A. 无抑制剂时，M能达到的最高浓度更大 B. 有、无抑制剂反应历程都分2步进行 C. 加入抑制剂，会降低B的平衡产率 D. 温度越高，抑制剂的效果越好 【答案】A 【解析】 【详解】A．无抑制剂时，第一步反应（A生成M）的活化能远小于有抑制剂时的第一步活化能，A转化为M的速率更快；同时无抑制剂条件下M转化为B的活化能相高于有抑制剂，M消耗的速率更慢，因此无抑制剂时中间产物M能积累到的最高浓度更大，A正确； B．无抑制剂的反应只有2个能量峰，对应2步反应；但有抑制剂的曲线存在4个能量峰，说明有抑制剂时反应分4步进行，并非两者都分2步，B错误； C．抑制剂只改变反应的活化能、降低反应速率，不影响反应的始态和终态能量，不会改变化学平衡状态，因此B的平衡产率不变，C错误； D．温度过高时，分子普遍获得较高能量，活化分子占比大幅提升，抑制剂提升活化能的阻滞效果会被削弱，并非温度越高抑制剂效果越好，D错误； 故选A。 14. 微生物脱盐电池是一种利用微生物处理有机废水获得电能，同时实现海水淡化的装置。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是 A. 处理后的有机废水酸性增强，导电性也增强 B. 当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐5.85 g C. 隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜 D. 该装置发生的总反应为 【答案】B 【解析】 【分析】据图可知，a极上CH3COO-转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极，溶液中的氢离子在正极得到电子生成氢气。 【详解】A．a极为负极，发生反应生成，有机废水浓度增大酸性增强，同时模拟海水中的移向有机废水室，离子总浓度升高，导电性增强，A正确； B．电路中转移1 mol电子时，有1 mol 移向负极、1 mol 移向正极，即除去1 mol ，质量为58.5 g，因此转移0.2 mol电子时，理论除盐质量为，不是5.85 g，B错误； C．需移向负极（a极），故隔膜1为阴离子交换膜，需移向正极（b极），故隔膜2为阳离子交换膜，C正确； D．负极反应为，正极酸性条件下得电子生成，反应为，两式相加消去得总反应为，D正确； 故答案选B。 15. 常温下，向 mL浓度均为x 的弱酸HA和HCl混合溶液中逐滴加入弱碱BOH，溶液的导电能力随BOH溶液加入体积的变化如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是 A. B. b点溶液中 C. 若c点溶液中，则BA溶液显碱性 D. 滴加BOH溶液的过程中，水的电离程度一直增大 【答案】A 【解析】 【分析】混合溶液含等浓度的强酸HCl和弱酸HA，逐滴加入弱碱BOH时，b点加入体积为，恰好完成HCl和BOH的中和反应，生成强电解质BCl；c点加入体积为，HCl和HA均完全与BOH中和，得到等物质的量的BCl和BA的混合溶液。 【详解】A．b点加入、浓度的BOH，恰好和原溶液中HCl完全反应，即，可得，即，A正确； B．b点溶质为等物质的量的BCl和HA，根据物料守恒，原溶液中，因此，B错误； C．c点溶质为等物质的量的BCl和BA，物料守恒：，结合电荷守恒，，即，溶液显酸性，C错误； D．滴加BOH的过程中，前期弱酸HA、HCl被中和生成可水解的盐，水的电离程度逐渐增大，但c点之后继续加入过量的弱碱BOH，会抑制水的电离，因此水的电离程度不会一直增大，D错误； 故选A。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 硼及其化合物在很多领域都有应用价值。回答下列问题： （1）下列硼原子轨道表示式表示的状态中，能量最高的为________(填标号)。状态A变为状态B所得原子光谱为________光谱(填“发射”或“吸收”)。 A． B． C． D． （2）氨硼烷()是一种具有潜力的固体储氢材料，其中B为价，N为价。基态N原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。H、B、N三种元素，在元素周期表中所属分区与其他两种不同的是________(用元素符号表示，下同)，三种元素电负性从大到小的顺序为________。 （3）硼砂()可以用作焊接的助熔剂，在水中可解离出等物质的量浓度的和该溶液在一定温度下有固定的pH。其中，为一元弱酸，电离方程式为 ①计算的硼砂溶液的pH为________。 ②B、O、Na元素的第一电离能数据如下表所示，X、Y、Z中表示O元素的是________。基态氧原子有________个自旋平行的2p电子。 元素 电离能 X Y Z 1313 496 800 【答案】（1） ①. D ②. 发射 （2） ①. 哑铃 ②. H ③. N>H>B （3） ①. 9.23 ②. X ③. 3 【解析】 【小问1详解】 硼（B）的原子序数为5，其基态电子排布式为 。分析四个选项的轨道表示式：B为基态；A中1个2s电子跃迁到2p能级；C中2个2s电子跃迁到2p能级；D中2个内层1s电子跃迁到2p能级。由于1s能级与2p能级的能量差最大，电子发生该跃迁吸收的能量最多，因此D状态的能量最高。状态A为激发态，状态B为基态，电子从较高能量的激发态跃迁回较低能量的基态时，会以光子的形式释放能量，从而产生发射光谱。 【小问2详解】 基态N原子的电子排布式为 ，电子占据的最高能级为2p能级，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形（或纺锤形）。在元素周期表中，H元素位于s区，而B和N元素均位于p区，故所属分区与其他两种不同的是H。同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性 ；在中N为-3价，说明N的电负性大于H；B为+3价，说明B的电负性小于H，故三种元素的电负性从大到小的顺序为N>H>B。 【小问3详解】 ① 由题意可知，硼砂在水中解离出等物质的量浓度的 和 ，即溶液中 。根据 的电离常数表达式 ，代入浓度关系可得 ，因此该溶液的 。 ② B、O、Na三种元素中，Na为活泼金属，极易失去一个电子，第一电离能最小（对应Y，）；B和O均为非金属元素，且O位于B的右侧，有效核电荷数更大，第一电离能更大，故O对应X（），B对应Z（）。基态O原子的价电子排布式为，根据洪特规则，2p轨道上的4个电子排布为1个轨道填充2个自旋相反的电子，剩余2个轨道各填充1个自旋相同的电子，且成对电子中有1个电子与2个单电子自旋相同，故有3个自旋平行的2p电子。 17. 钛在航空航天、舰船制造、冶金、医疗等方面有广泛的应用，可利用钛铁矿[主要成分为(可表示为)，还含有少量MgO、等杂质]来制备金属钛(海绵钛)和锂离子电池的电极材料，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“酸浸”中滤渣的主要成分为________(填化学式)。 （2）“酸浸”后，钛元素主要以形式存在，写出生成的离子方程式：_________________。为了促进滤液①中的水解，可采取的措施有________(填标号)。 a．加水 b．加热 c．加盐酸 （3）“氯化”中发生反应 ，该反应在200℃达到平衡时，几乎完全转化为，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是____________。 （4）镁在800～1000℃还原可制取Ti，钠在700～800℃也可以还原制取Ti．相关物质的熔沸点如下表所示。 Na NaCl Mg Ti 熔点/℃ 97 801 649 714 1668 沸点/℃ 883 1465 1090 1412 3287 136 下列说法正确的是________(填标号)。 A. 两种方法都需要排除空气的影响，都可用氮气作保护气 B. 700～800℃Na制取Ti的反应生成了气态物质 C. Mg制取的Ti含有、Mg等杂质，可通过蒸馏提纯 D. Na与溶液也可以反应生成Ti （5）对“滤液②”的处理中第i步需加入足量双氧水，其作用是______________。 （6）若“滤液②”中恰好沉淀完全[即溶液中]时溶液，此时溶液中________。[已知：；、、] （7）由制备的化学方程式为_________________。 【答案】（1）SiO2 （2） ①. FeTiO3 + 4H+ +4Cl- = Fe2+ ++ 2H2O ②. ab （3）该条件下虽然平衡转化率很高，但反应速率极慢，实际生产中升高温度可以加快反应速率，缩短达到平衡的时间，提高生产效率为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl4产品，提高生产效率 （4）C （5）将Fe2+全部氧化为Fe3+ （6） （7）2FePO4 + Li2CO3 + H2C2O43CO2↑ + H2O + 2LiFePO4 【解析】 【分析】钛铁矿粉碎后加盐酸酸浸：、MgO都和盐酸反应溶解，不与盐酸反应，因此酸浸后过滤得到的滤渣为，滤液①中含有Ti4+、Fe2+、Mg2+、Cl⁻以及过量的H+。滤液①水解过滤后，得到TiO2·xH2O沉淀和滤液②，TiO2·xH2O经煅烧得到TiO2，TiO2和焦炭、氯气在高温下氯化生成TiCl4，TiCl4再和镁在高温下发生置换反应得到海绵钛。滤液②中加入双氧水将其中的Fe2+氧化为Fe3+，再加入磷酸调节条件，析出FePO4沉淀，FePO4和Li2CO3、H2C2O4在高温下反应，得到目标产物LiFePO4；据此分析解题： 【小问1详解】 钛铁矿中含有少量MgO、等杂质，不与盐酸发生反应，在“酸浸”过程中会以滤渣的形式被分离出来，所以“酸浸”中滤渣的主要成分为。 【小问2详解】 钛铁矿的主要成分FeTiO3可表示为FeO∙ TiO2，酸浸时，FeTiO3与盐酸反应生成、Fe2+和H2O，根据电荷守恒和原子守恒，其离子方程式为：FeTiO3 + 4H+ +4Cl- = Fe2+ ++ 2H2O。 对于促进水解的措施： a．加水稀释，会使水解平衡正向移动，促进水解，a正确； b．盐类水解是吸热反应，加热可以促进水解，b正确； c．加盐酸会增大溶液中H+浓度，抑制水解，c错误； 故选ab。 【小问3详解】 该反应在200℃时虽然平衡上TiO2几乎完全转化，但该温度下反应速率极慢，达到平衡需要的时间过长，生产效率极低；实际生产中适当升高温度，能够大幅加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，提升单位时间的生产效率；因此实际反应温度远高于200℃。 【小问4详解】 A．Mg和N2在高温下会发生反应生成Mg3N2，因此不能用氮气作为镁还原TiCl4体系的保护气，A错误； B．在700～800℃时，结合表格数据可知，NaCl的沸点为1465℃，该温度下NaCl为液态，Na的沸点为883℃，700~800℃时Na也为液态，反应生成的NaCl和剩余的Na都不是气态，没有气态物质生成，B错误； C．Ti的沸点为3287℃，Mg的沸点为1090℃，MgCl2的沸点为1412℃，Mg和MgCl2的沸点远低于Ti的沸点，因此可以通过蒸馏的方式，将沸点较低的Mg、MgCl2杂质蒸出，从而提纯沸点很高的Ti，故C正确； D．Na的化学性质非常活泼，将Na加入TiCl4溶液中时，Na会先和溶液中的水发生反应生成NaOH和H2，无法置换出Ti单质，D错误； 故选C。 【小问5详解】 钛铁矿酸浸后，滤液②中含有Fe2+等阳离子，加入足量双氧水，双氧水具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，以便后续加入磷酸时生成FePO4沉淀，所以其作用是将Fe2+氧化为Fe3+。 【小问6详解】 已知，Fe3+完全沉淀时，，则；因为pH=1，则c(H+)=0.1mol/L，结合，则，即。 【小问7详解】 由FePO4制备LiFePO4时，反应物为FePO4、Li2CO3和H2C2O4，在高温条件下反应，生成LiFePO4，同时草酸根被氧化为CO2，碳酸根也分解释放CO2，配平后化学方程式为：2FePO4 + Li2CO3 + H2C2O43CO2↑ + H2O + 2LiFePO4 。 18. 氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料，用于电镀、冶金和有机合成等领域，同时也是一种剧毒物质，一旦泄漏需要及时处理，一般可以用二氧化氯()水溶液或硫代硫酸钠()溶液来处理，以减轻环境污染。 Ⅰ．制备二氧化氯()并处理NaCN （1）用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取，写出生成的电极反应方程式_______________________。 （2）NaCN用二氧化氯()水溶液处理后，被氧化为两种无污染气体。这两种气体是________。 Ⅱ．制备硫代硫酸钠()并处理NaCN 制备硫代硫酸钠的反应原理为：。 （3）利用下图仪器，组装制备。连接顺序为a→________(填接口标号)。 （4）装置Ⅲ中的pH不能小于7，用离子方程式解释其原因为__________________。 （5）用的标准溶液测定所得硫代硫酸钠晶体()的纯度：取10.00 g产品配制成250 mL溶液，取25.00 mL溶液，用浓度为的标准溶液进行滴定(原理为)，相关数据记录如表： 实验编号 1 2 3 溶液体积/mL 25.00 25.00 25.00 消耗的标准溶液体积/mL 20.05 18.90 19.10 ①滴定时，碘的标准溶液应选择________滴定管(填“酸式”或“碱式”)，下列赶出碱式滴定管气泡的操作正确的是________(填标号)。 ②()产品的纯度为________(结果保留三位有效数字)。 （6）等物质的量的与NaCN发生反应，生成和另一种盐，该盐可以检验，该盐的化学式为________。 【答案】（1）Cl-+ 2H2O -5e- = ClO2↑ + 4H+ （2）CO2、N2 （3）c b d e f （4）+2H+=S↓+SO2↑+H2O （5） ①. 酸式 ②. C ③. 94.2% （6）NaSCN 【解析】 【分析】利用70%浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，为了防止倒吸，二氧化硫出来后连接安全瓶，再将二氧化硫通入硫化钠、碳酸钠的混合溶液并搅拌反应制备硫代硫酸钠，然后利用硫代硫酸钠与二氧化氯反应等进行性质探究，多余的尾气用氢氧化钠溶液吸收。 【小问1详解】 氯离子中Cl元素为-1价，ClO2中氯元素为+4价，氯离子失去电子生成ClO2，同时生成H+，结合质量守恒可知，有水参加反应，阳极的电极反应式为Cl-+ 2H2O -5e- = ClO2↑ + 4H+。 【小问2详解】 被氧化为两种无污染的气体，C元素转化为CO2，N元素转化为N2。 【小问3详解】 装置Ⅰ制备；a出来，先接安全瓶Ⅱ防倒吸，c进b出；再通入装置Ⅲ，发生反应，d通入混合溶液，e出；最后尾气接f。 【小问4详解】 在酸性条件下，会发生歧化反应生成硫和，反应的离子方程式为：+2H+=S↓+SO2↑+H2O。 【小问5详解】 ①的水溶液有较强的氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，所以选酸式滴定管。赶出碱式滴定管气泡操作：把橡胶管向上弯折挤压玻璃珠，故答案选C。 ②经分析，第1组数据误差太大，应舍弃，取第2组和第3组数据的平均值，可知平均消耗I2的标准溶液19.00 mL。， 根据化学方程式：，，25.00 mL中，配制的是250 mL溶液，是25.00 mL的10倍，，其纯度为：。 【小问6详解】 等物质的量的Na2S2O3与NaCN发生反应，生成Na2SO3和另一种盐，该盐可以检验Fe3+，那么该盐含有SCN-，阳离子为Na＋，所以该盐为NaSCN。 19. 氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。涉及反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）反应Ⅲ在________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 （2）在恒温恒容条件下，下列叙述能说明反应Ⅱ处于平衡状态的是________(填标号)。 A. 体系压强不再变化 B. C. 和的物质的量相等 D. 气体平均摩尔质量不变 （3）恒温恒压下，向反应Ⅲ的平衡体系中加入一定量的(不参与反应)，反应Ⅲ的平衡向________(填“左”或“右”)移动，的转化率将________(填“减小”“不变”或“增大”)。 （4）360℃时，在固定容积的容器中充入一定量的和，保持初始压强不变，改变进行上述反应，平衡时和的转化率及和的产率随变化的情况如图所示。 ①图中表示转化率、产率变化的曲线分别是________、________(填标号)。A、C两点的值相同，C点通过改变温度达到A点，则A、C两点的温度A________C(填“＞”或“＜”)。 ②按投料，初始压强为，若仅发生Ⅰ、Ⅱ两个反应，达到平衡时总压为，的平衡转化率为，和的分压相等，则反应Ⅰ的________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）低温 （2）B （3） ①. 左 ②. 减小 （4） ①. a ②. c ③. ＜ ④. 【解析】 【小问1详解】 反应Ⅰ减去反应Ⅱ可得反应Ⅲ，；反应Ⅲ中；反应Ⅲ要自发进行，则有，T应该是低温。 【小问2详解】 A．恒温恒容条件下，反应Ⅱ反应前后气体物质的量不变，，体系压强为恒量，压强不再变化，不能说明反应Ⅱ达到了平衡，A错误； B．反应Ⅱ的方程式中的化学计量数相等，所以此时正、逆反应速率相等，达到了化学平衡，B正确； C．在方程式中是反应Ⅱ的生成物，且化学计量数相等，所以无论平衡还是不平衡的物质的量总是相等，C错误； D．反应Ⅱ进行中，气体的总质量不变，总物质的量也不变，所以气体的平均摩尔质量一直不变，它不变不能说明可逆反应Ⅱ达到了平衡，D错误； 故选B。 【小问3详解】 恒温恒压下，反应Ⅲ的平衡体系中加入一定量的(不参与反应）时，平衡体系的分压变小，根据勒夏特列原理，平衡向气体物质的量增大的方向移动，也就是向左移动；此时平衡体系中的转化率减小。 【小问4详解】 ①由图像上标注可知d图像标示的是的产率。根据图像上的变化可知，随着的增大，氢气转化率将逐渐减小，即图像a；一氧化碳的转化率将逐渐增大，但一氧化碳转化率后期应该趋于缓慢，接近100%，所以图像b表示的转化率；分析反应Ⅰ和反应Ⅲ可知，在该固定容积的容器中增大氢气的物质的量，有利于这两个反应正向进行，提高甲烷的产率，因此图像c表示甲烷的产率。 A点与C点相比，CO的转化率提高。反应I和反应II均为放热反应，降低温度，有利于平衡正向移动，提高CO的转化率。因此A点温度低于C点。 ② 设容器中氢气的物质的量为3 mol，CO的物质的量为1 mol。温度、体积一定时，气体的物质的量与压强成正比。由反应前压强为P0，反应后压强为(3P0)/4，可知反应后气体的物质的量为3 mol。气体物质的量减少1 mol。反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) 为气体分子数不变的反应。因此气体物质的量的减少是反应Ⅰ：CO(g)+3H2(g)⇌ CH4(g)+H2O(g) 导致的。用差量法分析反应Ⅰ，可以得出生成的甲烷为1÷2=0.5 (mol)，分压为0.5÷3×(3P0)/4。根据氢气的转化率为α，可得出平衡时氢气的物质的量为3（1-α）mol，分压为3（1-α）÷3×(3P0)/4。由于平衡时一氧化碳和水蒸气的分压相同，因此反应Ⅰ的Kp的数值就等于甲烷的分压除以氢气分压的三次方，即： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $