精品解析:吉林松原市长岭县第二中学2025-2026学年度上学期期末考试 高二化学试题
2026-09-10
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内容正文:
长岭二中2025~2026学年度上学期期末考试
高 二 化 学 试 题
考试时间:60分钟 满分:100分
注意事项:请将第Ⅰ卷选择题填在答题纸的相应位置上;
第Ⅱ卷试题答案用黑色签字笔填写在答题纸的相应位置,本卷不交,只交答题纸。
常用到的相对原子质量:H-1 C-12
第Ⅰ卷
一、选择题(将答案填在答题纸相应位置上,共15小题,每小题3分,共45分。)
1. 化学与生产生活密切相关,下列有关说法正确的是
A. 在糕点包装内放置小包除氧剂,可减缓食物氧化速率
B. 工业合成氨时,升高温度或增大压强都是为了提高氨的平衡产量
C. 汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂,提高有害气体的平衡转化率
D. 使用加酶洗衣粉时,温度越高效果越好
2. 化学用语是化学学科的专业语言,是学习化学的基本工具,下列化学用语不正确的是
A. 基态溴原子简化电子排布式:
B. Cl2中共价键的电子云图:
C. COS的电子式为
D. 轨道的电子云轮廓图:
3. 下列过程或现象与盐类水解无关的是
A. 用氯化铵水溶液清洗铁锈 B. 纯碱去油污
C. 酚酞遇稀氢氧化钠溶液变红 D. 明矾可用作净水剂
4. 下列实验方案中,能达到相应实验目的的是
A.将NaOH溶液缓慢倒入盐酸中,测定酸碱中和的热效应
B.测定盐酸浓度
C.研究催化剂对化学反应速率的影响
D.用pH试纸测定溶液pH
A. A B. B C. C D. D
5. 铝合金是目前用途广泛的合金之一,铝合金常含有Cu、Mn、Zn、Si等元素,下列说法正确的是
A. 三种离子中最稳定
B. 上述元素位于d区的有3种
C. Si原子核外有14种空间运动状态的电子
D. Cu原子核外电子云形状有3种
6. 自由能变()能综合判断化学反应的方向。的随温度T的变化如图所示,关于该反应的说法正确的是
A. B. 在任何温度下均可自发进行
C. 平衡常数K随温度升高而增大 D. 升高温度,增大,减小
7. 在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
11
11
3
3
A. 将溶液④与溶液②混合后,若所得溶液的pH=7,则a:b =1:1
B. 将溶液等体积混合,所得溶液中:
C. 取③稀释至,溶液的PH=4
D. 在溶液中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的均减小
8. 下列说法正确的是
A. NaHS溶液水解离子方程式:
B. 水溶液中的电离方程式:
C. 锅炉除垢转化为:
D. 表示燃烧热的热化学方程式:
9. 下列图象中可用来表示 的正确图象是
A. B. C. D.
10. 劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述化学知识均错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
化工运输:用橡胶塞玻璃瓶储存Na2CO3溶液
Na2CO3溶液显碱性,不能用磨口玻璃塞
B
环保行动:用FeS除去废水中的
溶度积:
C
工业实践:用溶液刻蚀覆铜板
Fe3+具有氧化性
D
学农活动:将草木灰与氯化铵同时加入土壤
同时含有氮元素和钾元素,提高肥效
A. A B. B C. C D. D
11. 常温下,下列关于溶液说法正确的是
A.
B. 加入固体,水解程度增大
C. 加水稀释,溶液中所有离子浓度及均减小
D. 升高温度NH4Cl溶液增大
12. 常温下,下列各组粒子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液中:Fe2+、K+、、
B. 澄清透明溶液:K+、Na+、、
C. 含大量Al3+的溶液中:K+、、、
D. 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中:Fe2+、、、
13. 二氧化碳甲烷化的研究对缓解能源危机意义重大。以催化二氧化碳甲烷化的反应机理如图所示(LaNiO3与作用生成和),下列说法正确的是
A. 在该反应历程中起催化作用
B. 催化剂降低反应的活化能,加快反应速率,活化分子百分数不变
C. 若是反应的决速步,则该步的化学反应速率最快
D. 图示过程的总反应式可表示为
14. W、X、Y、Z是前四周期原子序数依次增大的主族元素,W、Z同主族,基态Z原子的核外电子有10种空间运动状态,四种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:Y>X B. 第一电离能:Z>Y
C. 简单离子半径:Y<Z D. 简单气态氢化物的稳定性:Y<X
15. 25℃时,总浓度为0.10mol/L的亚硫酸溶液(忽略SO2的影响)中含硫微粒的分布曲线与pH的关系如下图所示。下列说法错误的是
A. 曲线③表示
B. pH=7.2时,
C. 0.10mol/L NaHSO3溶液中:C() <C(H2SO3)
D. 的平衡常数K=10-9.1
第Ⅱ卷
二、填空题(请将答案写在答题纸相应位置上。)
16. 下图为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,回答下列问题:
(1)图中属于ⅡB族的元素是______(填元素名称)。
(2)基态⑤原子中有___________种能量不同的电子,电子云有___________种不同的伸展方向。
(3)②、③、④三种元素的原子半径由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。
(4)某同学推断④元素基态原子的核外电子轨道表示式如图。则该同学所画的电子轨道表示式违背了_______。
(5)①和②的简单氢化物的键角:①________②(均填“>”“<”或“=”)。
(6)①和②所形成的酸性氧化物中含有的键和键的个数比为_______。
(7)下列电子排布式中,表示③原子的激发态且能量最高的是______。
A. 1s22s22p5 B. 1s22s22p43s1 C. 1s22s22p33p2 D. 1s22s22p43d2
17. 由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:,,,。回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置_________,基态锌离子的价层电子排布图为___________。
(2)为提高酸浸速率,应采取的措施:______________________。
(3)酸浸时浸出的主要化学反应的离子方程式为___________,进行物质分离,用到的物质分离方法主要是___________。
(4)除铁时,应加入______试剂。
A.ZnO B.Zn(OH)2 C.NaOH
(5)除镉时,当溶液、时,溶液中浓度为___________(保留两位有效数字)。
18. 研究烟气脱硝是环境保护和促进可持续发展的重要课题。回答下列问题:
Ⅰ.以氨气为脱硝剂,可将NOx还原为N2。
(1)已知:
反应ⅰ.
反应ⅱ.
反应ⅲ.
则___________(用含、的式子表示);___________(用含、的式子表示);
Ⅱ.在不同温度下,体积为2 L的密闭容器中加入2mol N2O、2mol CO发生反应:N2O(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g) ∆H<0。实验测得N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。
(2)下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是________
A.容器内气体的平均摩尔质量不再变化
B.N2的体积分数不再发生改变
C.容器内总压强不变
D.单位时间内生成n mol CO2的同时消耗n mol CO
E. 容器内气体的密度不再变化
(3)温度a_____b,对应温度下平衡常数的大小:Ka _______Kb(均填“>”“<”或“=”)。
(4)曲线b的温度下,对应的平衡常数的值K=_______,达平衡后,保持曲线b下的温度不变,向容器中再充入N2O、CO、N2和CO2各0.5 mol,此时反应进行的方向是_______(填“正向”或“逆向”或“不移动”)。
19. 电解质在水溶液中的行为影响了电解质溶液的性质(以下讨论均在常温时)。
(1)已知:0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH=3。
①CH3COOH的电离方程式为:___________。
②该溶液中由水电离出的H+浓度为___________mol/L。
②计算CH3COOH的电离平衡常数Ka=___________。
(2)H2CO3、HClO和HCOOH的电离平衡常数如下:
化学式
H2CO3
HClO
HCOOH
电离平衡常数(Ka)
相同物质的量浓度的Na2CO3、NaClO、HCOONa溶液,pH由小到大的顺序是:___________。
②NaHCO3的溶液呈碱性的原因:___________。(用离子方程式表达)。
(3)已知NH4HCO3溶液显弱碱性,则Ka1(H2CO3)、Ka2(H2CO3)、Kb(NH3·H2O)三者的大小关系为:___________。下列关于NH4HCO3溶液关系正确的是_________。
A.C() + C() + C(OH-) = C() + C(H+)
B.C() > C()
C.C() + C(NH3·H2O) = C() + C() + C(H2CO3)
D.C(H+) > C(OH-)
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长岭二中2025~2026学年度上学期期末考试
高 二 化 学 试 题
考试时间:60分钟 满分:100分
注意事项:请将第Ⅰ卷选择题填在答题纸的相应位置上;
第Ⅱ卷试题答案用黑色签字笔填写在答题纸的相应位置,本卷不交,只交答题纸。
常用到的相对原子质量:H-1 C-12
第Ⅰ卷
一、选择题(将答案填在答题纸相应位置上,共15小题,每小题3分,共45分。)
1. 化学与生产生活密切相关,下列有关说法正确的是
A. 在糕点包装内放置小包除氧剂,可减缓食物氧化速率
B. 工业合成氨时,升高温度或增大压强都是为了提高氨的平衡产量
C. 汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂,提高有害气体的平衡转化率
D. 使用加酶洗衣粉时,温度越高效果越好
【答案】A
【解析】
【详解】A.除氧剂的主要成分通常是铁粉,它能与包装内的氧气反应,从而减少氧气含量,防止食物因氧化而变质,A正确;
B.工业合成氨的反应为:,该反应为放热反应,升高温度会使平衡向逆反应方向移动,降低氨的平衡产量,因此,升高温度是为了加快反应速率,而不是提高平衡产量,B错误;
C.催化剂的作用是加快反应速率,不改变平衡位置,因此不会提高有害气体的平衡转化率,而是加快其达到平衡的速度,C错误;
D.酶是一种蛋白质,具有最适温度,温度过高会导致酶变性失活,从而降低去污效果,D错误;
综上所述,答案选A。
2. 化学用语是化学学科的专业语言,是学习化学的基本工具,下列化学用语不正确的是
A. 基态溴原子简化电子排布式:
B. Cl2中共价键的电子云图:
C. COS的电子式为
D. 轨道的电子云轮廓图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Br原子序数为35,基态溴原子简化电子排布式:,A正确;
B.氯气分子中存在的共价键为p—pσ键,电子云图:,B正确;
C.CSO与CO2为等电子体,根据CO2可知CSO电子式:,C正确;
D.px轨道的对称轴为x轴,电子云呈哑铃型,轮廓图:,D错误;
答案选D。
3. 下列过程或现象与盐类水解无关的是
A. 用氯化铵水溶液清洗铁锈 B. 纯碱去油污
C. 酚酞遇稀氢氧化钠溶液变红 D. 明矾可用作净水剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,可与铁锈反应达到清洗目的,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.纯碱()是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,油污在碱性条件下发生皂化反应被除去,与盐类水解有关,B不符合题意;
C.氢氧化钠是强碱,自身电离出使溶液呈碱性使酚酞变红,过程不涉及盐类水解,C符合题意;
D.明矾中的水解生成具有吸附性的胶体,可吸附水中悬浮杂质净水,与盐类水解有关,D不符合题意;
故选C。
4. 下列实验方案中,能达到相应实验目的的是
A.将NaOH溶液缓慢倒入盐酸中,测定酸碱中和的热效应
B.测定盐酸浓度
C.研究催化剂对化学反应速率的影响
D.用pH试纸测定溶液pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.中和热测定实验中,若氢氧化钠缓慢倒入,会导致部分热量散失,测定结果不准确,应快速一次性将氢氧化钠溶液倒入盐酸中,A错误;
B.滴定实验中,氢氧化钠溶液在碱式滴定管中,该实验为强碱滴定强酸,可以选择酚酞作为指示剂,B正确;
C.图中两试管温度不同,一支试管未使用催化剂、一支试管使用作催化剂,存在温度和催化剂两个变量,无法通过观察气泡速率研究催化剂对反应速率的影响,C错误;
D.pH试纸不可直接伸入待测液中,应用干燥洁净的玻璃棒蘸取少量的待测溶液点在试纸中央,D错误;
故选B。
5. 铝合金是目前用途广泛的合金之一,铝合金常含有Cu、Mn、Zn、Si等元素,下列说法正确的是
A. 三种离子中最稳定
B. 上述元素位于d区的有3种
C. Si原子核外有14种空间运动状态的电子
D. Cu原子核外电子云形状有3种
【答案】D
【解析】
【详解】A.价电子排布为(半满稳定结构),价电子排布为(全满稳定结构),稳定性均强于价电子排布为的,A错误;
B.题述元素中只有属于d区,、属于ds区,、属于p区,d区元素仅1种,B错误;
C.电子的空间运动状态数等于其占据的原子轨道数,核外共占据8个原子轨道,有8种空间运动状态的电子,14是包含自旋的所有电子运动状态数,C错误;
D.Cu原子核外有s、p、d三种能级,对应电子云形状分别为球形、哑铃形、花瓣形,共3种,D正确;
故选D。
6. 自由能变()能综合判断化学反应的方向。的随温度T的变化如图所示,关于该反应的说法正确的是
A. B. 在任何温度下均可自发进行
C. 平衡常数K随温度升高而增大 D. 升高温度,增大,减小
【答案】C
【解析】
【分析】,反应能够自发进行,由图,低温不能自发、高温能够自发,则反应为吸热的熵增反应;
【详解】A.由分析,A错误;
B.,反应能够自发进行,由图,低温不能自发、高温能够自发,B错误;
C.反应为吸热反应,升高温度,平衡正向进行,K值增大,C正确;
D.升高温度,活化分子比例增大,增大,也增大,D错误;
故选C。
7. 在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
11
11
3
3
A. 将溶液④与溶液②混合后,若所得溶液的pH=7,则a:b =1:1
B. 将溶液等体积混合,所得溶液中:
C. 取③稀释至,溶液的PH=4
D. 在溶液中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的均减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.pH=3的盐酸为强酸,浓度为,pH=11的溶液为强碱,浓度也为,混合后pH=7说明,即,故,A不符合题意;
B.pH=11的氨水为弱碱,浓度远大于,与等体积pH=3的盐酸混合后氨水过量,溶液显碱性,,结合电荷守恒,可得,选项所给离子浓度顺序既不符合实际也不满足电荷守恒,B符合题意;
C.醋酸为弱酸,稀释过程中电离平衡正向移动,物质的量增大,故将pH=3的醋酸稀释10倍后,,所得溶液pH<4,C符合题意;
D.向氨水中加入氯化铵晶体,会抑制一水合氨的电离,使减小,pH减小;向溶液中加入氯化铵晶体,与结合生成弱电解质一水合氨,使减小,pH减小,D不符合题意;
故选BC。
8. 下列说法正确的是
A. NaHS溶液水解离子方程式:
B. 水溶液中的电离方程式:
C. 锅炉除垢转化为:
D. 表示燃烧热的热化学方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaHS溶液水解显碱性,水解的离子方程式应该是,A错误;
B.是二元弱酸,分步电离,电离方程式为, ,B错误;
C.锅炉除垢将转化为,反应的离子方程式为,该反应符合沉淀转化的原理,因为,C正确;
D.热化学方程式中的数值与化学计量数相对应燃烧热的热化学方程式应该是 ,D错误;
故选C。
9. 下列图象中可用来表示 的正确图象是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应正反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,压强相等的平衡点之后应满足,但图中交点后,不符合规律,A错误;
B.温度越高反应速率越快,500℃比100℃先达到平衡;正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡时C的百分含量降低,图像符合规律,B正确;
C.升高温度,活化分子百分数增大,正、逆反应速率均持续增大,图中速率随温度升高先增后减,不符合反应速率变化规律,C错误;
D.增大压强平衡正向移动,A的转化率随压强增大而升高;正反应为放热反应,相同压强下温度越高A的转化率越低,500℃的曲线位于100℃曲线下方,D错误;
故选B。
10. 劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述化学知识均错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
化工运输:用橡胶塞玻璃瓶储存Na2CO3溶液
Na2CO3溶液显碱性,不能用磨口玻璃塞
B
环保行动:用FeS除去废水中的
溶度积:
C
工业实践:用溶液刻蚀覆铜板
Fe3+具有氧化性
D
学农活动:将草木灰与氯化铵同时加入土壤
同时含有氮元素和钾元素,提高肥效
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2CO3溶液因水解显碱性,会与磨口玻璃中的反应生成粘性的导致瓶塞粘连,故可用橡胶塞玻璃瓶储存,劳动项目和化学知识均正确,A不符合题意;
B.FeS的大于HgS,可发生沉淀转化将转化为更难溶的HgS沉淀除去,劳动项目和化学知识均正确,B不符合题意;
C.FeCl3溶液中具有氧化性,可发生反应刻蚀覆铜板,劳动项目和化学知识均正确,C不符合题意;
D.草木灰的主要成分为,与混合时会发生双水解反应,促使NH3挥发降低肥效,不能同时施加,劳动项目错误,所述提高肥效的化学知识也错误,D符合题意;
故选D。
11. 常温下,下列关于溶液说法正确的是
A.
B. 加入固体,水解程度增大
C. 加水稀释,溶液中所有离子浓度及均减小
D. 升高温度NH4Cl溶液增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液中存在质子守恒,水电离出的总浓度等于水电离出的的总存在形式(游离和结合到中的),故,A正确;
B.盐类水解规律为“越稀越水解”,加入固体,浓度增大,水解平衡虽正向移动,但的水解程度(水解的离子占总的比例)减小,B错误;
C.加水稀释时,溶液酸性减弱,减小,常温下不变,故增大,并非所有离子浓度都减小;且为的水解常数,仅随温度变化,温度不变时该值不变,C错误;
D.水解为吸热过程,升高温度水解平衡正向移动,增大,溶液减小,D错误;
故选A。
12. 常温下,下列各组粒子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液中:Fe2+、K+、、
B. 澄清透明溶液:K+、Na+、、
C. 含大量Al3+的溶液中:K+、、、
D. 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中:Fe2+、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.水电离的c(H⁺)=1×10⁻13mol/L,说明溶液可能为酸性或碱性,若为酸性,与在H⁺存在下发生氧化还原反应(被氧化为,被还原),若为碱性,与OH⁻生成Fe(OH)2沉淀,A错误;
B.K⁺、Na⁺为可溶性阳离子,、为阴离子,彼此无反应,显紫色,但颜色不影响共存,B正确;
C.Al3+和、发生强烈双水解反应,不能大量共存,C错误;
D.与⁻生成红色络合物Fe(SCN)3,无法大量共存,D错误;
故选B。
13. 二氧化碳甲烷化的研究对缓解能源危机意义重大。以催化二氧化碳甲烷化的反应机理如图所示(LaNiO3与作用生成和),下列说法正确的是
A. 在该反应历程中起催化作用
B. 催化剂降低反应的活化能,加快反应速率,活化分子百分数不变
C. 若是反应的决速步,则该步的化学反应速率最快
D. 图示过程的总反应式可表示为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由反应机理可知,La2O2CO3是反应过程中生成、后续又消耗的中间产物,不起催化作用,A错误;
B.催化剂降低反应的活化能,使更多普通分子变为活化分子,活化分子百分数增大,反应速率加快,B错误;
C.反应的决速步是反应历程中活化能最大、化学反应速率最慢的步骤,决定总反应速率,C错误;
D.结合反应机理,反应物为H2和CO2,产物为CH4和H2O,配平后总反应式为,D正确;
故选D。
14. W、X、Y、Z是前四周期原子序数依次增大的主族元素,W、Z同主族,基态Z原子的核外电子有10种空间运动状态,四种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:Y>X B. 第一电离能:Z>Y
C. 简单离子半径:Y<Z D. 简单气态氢化物的稳定性:Y<X
【答案】D
【解析】
【分析】首先推断元素: 基态Z原子的核外电子有10种空间运动状态(即占据10个原子轨道),电子排布为,Z为前四周期主族元素且形成,故Z为;W与Z同主族,且仅形成1个共价键,故W为;结合化合物结构,Y可形成2个双键、2个单键,为;X可形成单键、双键,且存在过氧键,故X为。
【详解】A.同主族元素从上到下电负性递减,电负性,即,A错误;
B.第一电离能:非金属远大于活泼金属,即,B错误;
C.和电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故,即,C错误;
D.非金属性,非金属性越强简单气态氢化物越稳定,故稳定性,即,D正确;
故选D。
15. 25℃时,总浓度为0.10mol/L的亚硫酸溶液(忽略SO2的影响)中含硫微粒的分布曲线与pH的关系如下图所示。下列说法错误的是
A. 曲线③表示
B. pH=7.2时,
C. 0.10mol/L NaHSO3溶液中:C() <C(H2SO3)
D. 的平衡常数K=10-9.1
【答案】C
【解析】
【详解】A.随着pH升高,逐渐转化为,再转化为,故曲线①为,②为,③为,A正确;
B.pH=7.2时,,根据含硫微粒物料守恒,此时几乎为0,,B正确;
C.的电离常数,水解常数,电离程度大于水解程度,故,C错误;
D.该反应的平衡常数,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷
二、填空题(请将答案写在答题纸相应位置上。)
16. 下图为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,回答下列问题:
(1)图中属于ⅡB族的元素是______(填元素名称)。
(2)基态⑤原子中有___________种能量不同的电子,电子云有___________种不同的伸展方向。
(3)②、③、④三种元素的原子半径由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。
(4)某同学推断④元素基态原子的核外电子轨道表示式如图。则该同学所画的电子轨道表示式违背了_______。
(5)①和②的简单氢化物的键角:①________②(均填“>”“<”或“=”)。
(6)①和②所形成的酸性氧化物中含有的键和键的个数比为_______。
(7)下列电子排布式中,表示③原子的激发态且能量最高的是______。
A. 1s22s22p5 B. 1s22s22p43s1 C. 1s22s22p33p2 D. 1s22s22p43d2
【答案】(1)
锌 (2) ①.
5 ②.
4 (3)
Mg > O > F (4)
泡利不相容原理(或泡利原理)
(5)
> (6)
1:1 (7)C
【解析】
【小问1详解】
ⅡB族是第12列的过渡元素,对应图中元素,即为锌。
【小问2详解】
基态Al原子电子排布式为,不同能级的电子能量不同,共1s、2s、2p、3s、3p 能级中的5种能量的电子;s轨道仅1种伸展方向,p轨道共3种伸展方向,总伸展方向数为4种。
【小问3详解】
②③④分别为O、F、Mg,一般而言,电子层数越多半径越大,当电子层数相同时,原子半径随核电荷数增大而减小,因此半径顺序为Mg > O > F。
【小问4详解】
泡利不相容原理要求一个原子轨道里最多只能容纳2个自旋状态相反的电子,该图中3s轨道填入了两个自旋平行的电子,违背泡利不相容原理。
【小问5详解】
①为C,其简单氢化物为(四面体形,键角109°28′),②为O,其简单氢化物为(V形,键角约104.5°),两种氢化物的中心原子的价层电子对数相同均为4,中心原子孤电子对越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,因此键角大于。
【小问6详解】
C和O形成的酸性氧化物为,其结构式为,1个分子含2个σ键、2个π键,π键与σ键个数比为1:1。
【小问7详解】
③为F,原子序数为9,核外总电子数为9;A.电子总数为9,且是基态原子;B.2p能级的1个电子跃迁到3s能级,属于激发态;C.2p能级的2个电子跃迁到3p能级,属于激发态,且能量比B项要高;D.总电子数10,不是F原子;因此能量最高的激发态为C。
17. 由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:,,,。回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置_________,基态锌离子的价层电子排布图为___________。
(2)为提高酸浸速率,应采取的措施:______________________。
(3)酸浸时浸出的主要化学反应的离子方程式为___________,进行物质分离,用到的物质分离方法主要是___________。
(4)除铁时,应加入______试剂。
A.ZnO B.Zn(OH)2 C.NaOH
(5)除镉时,当溶液、时,溶液中浓度为___________(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①.
第四周期第VIII族 ②.
(2)
将矿石粉碎(增大接触面积)、适当升高温度、适当增大酸的浓度或进行搅拌等
(3) ①.
②.
过滤 (4)AB
(5)
【解析】
【分析】闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]和硫酸、氧气反应生成、S、、,过滤后得到的滤渣为S,滤液先除铁后,在过滤得到的滤液中再通入除镉,过滤出CdS滤渣和滤液,向滤液中加入物质调节溶液的pH值,过滤后得到的滤渣和滤液,滤液进行沉锌可得ZnS,据此分析解题。
【小问1详解】
的原子序数为26,位于元素周期表第四周期第VIII族。的原子序数为30,基态原子的核外电子排布式为,失去两个4s电子形成,其价层电子排布式为,故其价层电子排布图为 ;
【小问2详解】
工业上为提高固液反应的酸浸速率,常用的措施包括:将矿石粉碎(增大接触面积)、适当升高温度、适当增大酸的浓度或进行搅拌等。
【小问3详解】
根据流程图可知,酸浸时加入了和,且有单质生成。在此过程中,中的被氧化为单质,被还原为,根据电子守恒和电荷守恒,离子方程式为。反应后体系中含有固体硫和废渣,将固体与液体分离的操作是过滤。
【小问4详解】
“除铁”的目的是通过调节溶液的pH,使水解转化为沉淀除去,同时必须遵循“不引入新杂质”的原则。加入或均能消耗溶液中的,提高pH,且生成的是目标产物离子,不会引入杂质;而加入会引入杂质,故选AB。
【小问5详解】
当溶液时,,由的电离常数可得, 将 和 代入上式,解得: ; 根据的溶度积常数 ,可计算出溶液中的浓度为: 。
18. 研究烟气脱硝是环境保护和促进可持续发展的重要课题。回答下列问题:
Ⅰ.以氨气为脱硝剂,可将NOx还原为N2。
(1)已知:
反应ⅰ.
反应ⅱ.
反应ⅲ.
则___________(用含、的式子表示);___________(用含、的式子表示);
Ⅱ.在不同温度下,体积为2 L的密闭容器中加入2mol N2O、2mol CO发生反应:N2O(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g) ∆H<0。实验测得N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。
(2)下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是________
A.容器内气体的平均摩尔质量不再变化
B.N2的体积分数不再发生改变
C.容器内总压强不变
D.单位时间内生成n mol CO2的同时消耗n mol CO
E. 容器内气体的密度不再变化
(3)温度a_____b,对应温度下平衡常数的大小:Ka _______Kb(均填“>”“<”或“=”)。
(4)曲线b的温度下,对应的平衡常数的值K=_______,达平衡后,保持曲线b下的温度不变,向容器中再充入N2O、CO、N2和CO2各0.5 mol,此时反应进行的方向是_______(填“正向”或“逆向”或“不移动”)。
【答案】(1) ①. ②. (2)B
(3) ①.
> ②.
< (4) ①. ②.
逆向
【解析】
【小问1详解】
已知反应:ⅰ. ⅱ. 目标反应ⅲ: 根据盖斯定律,将反应ⅰ + 反应ⅱ即可得到反应ⅲ,因此 。对应的平衡常数关系为 。
【小问2详解】
反应 是反应前后气体分子总数不变的反应。
A项,根据质量守恒定律,气体总质量不变,且反应前后气体总物质的量不变,故气体的平均摩尔质量始终不变,不能说明达到平衡状态,错误;
B项, 的体积分数不再发生改变,说明各组分含量不再变化,能说明达到化学平衡状态,正确;
C项,恒温恒容下,气体总物质的量不变,容器内总压强始终不变,不能说明达到平衡状态,错误;
D项,单位时间内生成 的同时消耗 ,均表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,错误;
E项,恒容容器中气体总质量不变,气体密度始终不变,不能说明达到平衡状态,错误。
故选B。
【小问3详解】
由图可知,曲线a达到平衡所需时间比曲线b短,说明曲线a对应的反应速率更快,故温度 ;该反应的正反应为放热反应(),升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,由于温度 ,故 。
【小问4详解】
曲线b的平衡状态下转化率为25%,容器体积为2L,初始投料为、,则转化的为,可得得平衡时各物质浓度: ,,,。 代入平衡常数表达式:。 再充入各物质0.5mol后,各物质浓度变为:,,,,计算浓度商,,因此反应逆向进行。
19. 电解质在水溶液中的行为影响了电解质溶液的性质(以下讨论均在常温时)。
(1)已知:0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH=3。
①CH3COOH的电离方程式为:___________。
②该溶液中由水电离出的H+浓度为___________mol/L。
②计算CH3COOH的电离平衡常数Ka=___________。
(2)H2CO3、HClO和HCOOH的电离平衡常数如下:
化学式
H2CO3
HClO
HCOOH
电离平衡常数(Ka)
相同物质的量浓度的Na2CO3、NaClO、HCOONa溶液,pH由小到大的顺序是:___________。
②NaHCO3的溶液呈碱性的原因:___________。(用离子方程式表达)。
(3)已知NH4HCO3溶液显弱碱性,则Ka1(H2CO3)、Ka2(H2CO3)、Kb(NH3·H2O)三者的大小关系为:___________。下列关于NH4HCO3溶液关系正确的是_________。
A.C() + C() + C(OH-) = C() + C(H+)
B.C() > C()
C.C() + C(NH3·H2O) = C() + C() + C(H2CO3)
D.C(H+) > C(OH-)
【答案】(1) ①.
②.
③.
(或 )
(2) ①.
②.
(3) ①.
②. C
【解析】
【小问1详解】
①醋酸是弱电解质,在水溶液中部分电离,电离方程式需使用可逆符号:;
②常温下。该溶液,则,溶液中的。酸溶液中由水电离出的 等于溶液中的,即 ;
③溶液中 ,平衡时 。电离平衡常数 ;
【小问2详解】
①根据“越弱越水解”的规律,弱酸的电离常数越小,其酸性越弱,对应的共轭碱水解程度越大,相同浓度下盐溶液的 越大。由表格数据可知酸性强弱为:,故阴离子水解程度大小为 ,因此溶液由小到大的顺序为 ;
②溶液中,的水解程度大于其电离程度,导致溶液中 ,溶液呈碱性。水解离子方程式为:;
【小问3详解】
① 溶液显弱碱性,说明的水解程度大于的水解程度。即的水解常数 大于的水解常数 ,由此推得;又因为多元弱酸的第一步电离常数远大于第二步,故;综合可得:;
② A.根据电荷守恒,正确的等式应为 ,A错误;
B.因为的水解程度大于,消耗的更多,所以平衡时,B错误;
C.根据物料守恒,溶液中含N元素的微粒总浓度等于含C元素的微粒总浓度,即 ,C正确;
D.溶液显弱碱性,应有 ,D错误;
故选C。
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