精品解析：陕西省咸阳市武功县普集高级中学2024-2025学年高二上学期期末教学质量检测 化学试题

2024~2025学年度第一学期期末教学质量检测 高二化学试题 注意事项： 1.本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Zn-65 第Ⅰ卷(选择题 共42分) 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，计42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 关于生活中的现象，下列相关描述错误的是 A. 铜雕像在酸雨环境里易发生析氢腐蚀 B. 水蒸气变成冰雹的过程中ΔH<0、ΔS<0 C. 打开碳酸饮料冒气泡，涉及化学平衡移动 D. 电池是重要能量来源，原电池反应均是自发的氧化还原反应 2. 烟花是中国人民在重要节日的一种庆祝方式，如辛弃疾在《青玉案·元夕》中写道“东风夜放花千树，更吹落、星如雨”。下列关于烟花的说法错误的是 A. 烟花的色彩是原子释放光能产生的 B. 烟花的绿色是铜原子核外电子从激发态跃迁到基态所致 C. 可以通过加入某些金属化合物使烟花绽放特定的颜色 D. 烟花呈现出各种颜色是化学变化 3. 下列措施能降低化学反应速率的是 A. 中和滴定时，边滴边摇锥形瓶 B. 锌粉和盐酸反应时加水稀释 C. Zn与稀硫酸反应时，适当升高温度 D. 焙烧硫铁矿时粉碎 4. 下列化学用语表示正确的是 A. 水的电离方程式： B. 的电子云轮廓图： C. 用电子式表示HBr的形成过程： D. 基态铬原子的价层电子轨道表示式： 5. 金云母的化学式为。下列说法正确的是 A. 非金属性：O<Si B. 电负性：F<O C. 半径 D. 碱性： 6. 标准状态下，气态反应物和气态生成物的相对能量与反应历程如图所示，下列说法正确的是 A. B. ClO在历程Ⅱ中作催化剂 C. 历程Ⅰ总反应的ΔH<历程Ⅱ总反应的ΔH D. 历程Ⅱ中控速步骤为 7. 某温度下，在2L恒容密闭容器中加入1mol X(s)和3mol Y(g)，发生反应，10min后达到平衡。下列说法正确的是 A. 达到平衡时，容器内的压强是反应前的2倍 B. 升高温度，正、逆反应速率均增大 C. 降低温度，若c(Z)减小，则ΔH<0 D. 若平衡时Z(g)的体积分数为20%，则0~10min内，v(Y)=0.1mol·L-1·min-1 8. 工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。工业制硫酸的原理示意图： SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化情况见下表： 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 下列说法不正确的是 A. 使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 B. 通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高 C. 工业生产中通入过量的空气可以提高SO2的平衡转化率 D. 反应选择在400～500 ℃，主要是让V2O5的活性最大、SO2的平衡转化率提高 9. 前四周期主族元素X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，其中X、Y、Z同周期，Y、Q同主族，Q的最高能层有16个轨道，基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍，且与基态Z原子具有相同的未成对电子数。下列说法错误的是 A. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Y B. 最简单氢化物的稳定性：Z>Y C. Z的某种单质能用于杀菌消毒 D. Q位于元素周期表中的p区 10. 下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是 A. 无色透明的水溶液中： B. 常温下pH=1的溶液中： C. 使甲基橙变红色的溶液中： D. 使紫色石蕊变红色的溶液中： 11. 下列操作或装置不能达到相应实验目的的是 A．排碱式滴定管中的气泡 B．测定中和反应的反应热 C．探究浓度对化学反应速率的影响 D．比较Zn和Cu的金属活动性 A. A B. B C. C D. D 12. 砷酸钠(Na3AsO4)常用于农药、玻璃、陶瓷、木材防腐剂等。 已知：①25℃时，H3AsO4的电离常数如下表： 多级电离常数 Ka1 Ka2 Ka3 电离常数数值 6.3×10-3 1.1×10-7 3.2×10-12 ②lg6.3≈0.8. 下列有关说法错误的是 A. 的水解平衡常数表达式为 B. 常温下，在0.1mol·L-1的溶液中：1.5<pH<2 C. 常温下，向0.1mol·L-1的溶液中滴加酚酞，溶液变红 D. 0.1mol·L-1的溶液中： 13. 二氧化锰氧化还原吸附剂调制的碳毡，其库仑效率(衡量电池充放电过程中电荷转移效率的一个重要指标)优于传统的锌氯电池。其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 充电时，Cl-向碳毡移动 B. 放电时，碳毡的电势低于锌箔 C. 放电时，负极的电极反应式： D. 充电时，阴极增重6.5g时，阳极转移0.2NA个电子 14. 常温下，向足量草酸钙固体与水的混合体系中加HCl或NaOH调节pH时，各微粒浓度的对数lgc(M)(M代表)随pH的变化曲线如图所示。其中虚线④代表Ca2+的曲线。已知。下列有关说法错误的是 A. 的电离常数 B. pH=7时， C. pH=12时，溶液中 D. A点时， 第Ⅱ卷(非选择题 共58分) 二、非选择题(本大题共4小题，计58分) 15. 宋代《千里江山图》历经千年色彩依然，由石绿、雌黄、赭石、砗磲、朱砂等颜料绘制而成，其中含有氧、硅、铜、锌、铁等元素。 （1）基态铜原子的核外电子排布式为__________________，其电子占据的最高能级的原子轨道形状为______。 （2）基态Fe2+核外电子的空间运动状态有______种。 （3）铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如下表所示： 电离能/kJ·mol-1 第一电离能 第二电离能 元素1 906 1733 元素2 746 1958 元素1在周期表中位于第四周期第______族。解释元素2的大于的主要原因是__________________。 （4）基态硅原子的价层电子轨道表示式为____________。已知电负性Cl>H>Si，则SiHCl3中H元素的化合价为______。 16. 盐酸、醋酸、碳酸钠和碳酸氢钠都是生活中常用的物质。某小组进行了以下实验。 （1）对比盐酸和醋酸与NaOH的反应。常温下，用0.1000mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20mL 0.1000 mol·L-1 的盐酸和醋酸，滴定过程中溶液pH的变化曲线如图所示。 ①表示滴定盐酸的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②a点溶液中，离子浓度由大到小的顺序为__________________。 ③当滴定至溶液pH=7时，醋酸消耗的NaOH溶液的体积______(填“>”、“<”或“=”)盐酸消耗的NaOH溶液的体积。 （2）向相同体积、相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加0.1mol·L-1的盐酸，溶液pH变化如下。 ①图______(填“甲”或“乙”)是Na2CO3的滴定曲线。 ②下列说法正确的是______(填字母)。 a．Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中含有的微粒种类相同 b．图甲中A、B、C均满足： c．图甲中水的电离程度：A>B>C d．图乙中B'点和C'点溶液中均满足： （3）向1mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加少量FeCl2溶液，均产生白色沉淀，后者有气体产生。 资料： i．1mol·L-1的NaHCO3溶液中，。 ii．25℃时，。 ①写出NaHCO3溶液与FeCl2反应的离子方程式__________________。 ②通过计算说明NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀为FeCO3而不是Fe(OH)2：__________________。 17. 氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料，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(ClO2)水溶液或硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液来处理，以减轻环境污染。 （1）NaCN用二氧化氯(ClO2)水溶液处理后，CN-被氧化为两种不污染空气的气体。[已知：] ①NaCN溶液显______(填“酸”、“碱”或“中”)性。 ②用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，写出阳极产生ClO2的电极反应式(酸性环境)：__________________。 （2）某化学小组利用反应在实验室制备硫代硫酸钠，装置如图所示。 关闭K1，打开K2，打开分液漏斗活塞，缓慢滴加浓硫酸，控制好反应速率。 ①写出A中反应的化学方程式：__________________。 ②装置B的作用是__________________。 ③实验结束后，在E处可连接盛有______(填字母)的注射器，再关闭K2，打开K1，以防止拆除装置时有害气体逸出污染空气。 A．BaCl2溶液 B．浓硫酸 C．酸性KMnO4溶液 D．NaOH溶液 （3）测定硫代硫酸钠产品纯度 制备的硫代硫酸钠产品为Na2S2O3·5H2O，可用I2的标准溶液测定产品纯度：取10.00g产品配制成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·L-1 I2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 待测液体积/mL 25.00 25.00 25.00 消耗I2的标准溶液体积/mL 20.05 18.00 19.95 ①盛放I2的标准溶液应选用______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。滴定过程中，眼睛应注视______。 ②上述滴定操作中应选用____________作为反应的指示剂，达到滴定终点的标志为____________。 ③计算硫代硫酸钠产品的纯度为______。 18. “碳达峰”、“碳中和”是我国社会发展的重大战略之一，CO2甲烷化技术是CO2循环再利用最有效的技术之一，相关的主要反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （1）已知部分化学键的键能如表： 化学键 C=O C-H H-H H-O C=C 键能/(kJ·mol-1) 745.0 413.4 436.0 462.8 615 则ΔΗ2=______kJ·mol-1. （2）在绝热恒容的密闭容器中发生反应Ⅰ，下列能判断反应Ⅰ已达到平衡状态的是______(填字母)。 A. 容器内温度不变 B. 混合气体的平均密度保持不变 C. CH4的体积分数保持不变 D. v正(CO2)=2v逆(H2O) （3）某温度，在体积为1L的恒容密闭容器中加入1mol CO2(g)和4mol H2(g)发生反应Ⅰ和Ⅱ，10min后达到平衡，此时容器内总压强为p，CO2的平衡转化率和CH4的选择性分别为80%、90%，则平衡时CH4(g)的分压为______，反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=______(列出计算式即可)(用各气体物质的平衡分压替代平衡浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数；CH4的选择性=×100%)。 （4）催化剂的选择是CO2甲烷化的核心，金属Ni或Ni-CeO2均可作为催化剂。反应相同时间，测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂和温度分别是________________________。高于320℃，以Ni-CeO2为催化剂，CO2转化率略有下降，而以Ni为催化剂，CO2转化率却仍在上升，其原因是__________________。 （5）微生物电化学生产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合，装置如图所示。 ①阴极的电极反应式为__________________。 ②若生成24g CH4，理论上阳极室生成CO2的体积是______L(标准状况，忽略气体的溶解)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第一学期期末教学质量检测 高二化学试题 注意事项： 1.本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Zn-65 第Ⅰ卷(选择题 共42分) 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，计42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 关于生活中的现象，下列相关描述错误的是 A. 铜雕像在酸雨环境里易发生析氢腐蚀 B. 水蒸气变成冰雹的过程中ΔH<0、ΔS<0 C. 打开碳酸饮料冒气泡，涉及化学平衡移动 D. 电池是重要能量来源，原电池反应均是自发的氧化还原反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．铜的金属活动性顺序位于氢之后，无法与反应生成，酸雨环境中铜不能发生析氢腐蚀，A错误； B．水蒸气变为冰雹是气态水变为固态水的过程，过程放热，故，同时体系混乱度减小，熵减，故，B正确； C．碳酸饮料中存在平衡，打开瓶盖后体系压强减小，平衡正向移动，释放出气体，涉及化学平衡移动，C正确； D．原电池是将化学能自发转化为电能的装置，其反应基础均为自发进行的氧化还原反应，D正确； 故选A。 2. 烟花是中国人民在重要节日的一种庆祝方式，如辛弃疾在《青玉案·元夕》中写道“东风夜放花千树，更吹落、星如雨”。下列关于烟花的说法错误的是 A. 烟花的色彩是原子释放光能产生的 B. 烟花的绿色是铜原子核外电子从激发态跃迁到基态所致 C. 可以通过加入某些金属化合物使烟花绽放特定的颜色 D. 烟花呈现出各种颜色是化学变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．烟花的色彩来源于金属原子核外电子从激发态跃迁到基态时释放的光能，因此烟花的色彩是原子释放光能产生的，A正确； B．铜元素的焰色为绿色，该现象是铜原子核外电子从激发态跃迁到基态时释放对应波长的绿光导致的，B正确； C．不同金属元素的焰色试验具有特征性的颜色，因此可以通过加入特定金属化合物使烟花呈现特定颜色，C正确； D．焰色反应过程中仅发生核外电子的跃迁，没有新物质生成，属于物理变化，因此烟花显色不属于化学变化，D错误； 故选D。 3. 下列措施能降低化学反应速率的是 A. 中和滴定时，边滴边摇锥形瓶 B. 锌粉和盐酸反应时加水稀释 C. Zn与稀硫酸反应时，适当升高温度 D. 焙烧硫铁矿时粉碎 【答案】B 【解析】 【详解】A．中和滴定时边滴边摇锥形瓶属于搅拌操作，可增大反应物接触几率，加快反应速率，A不符合题意； B．锌粉和盐酸反应时加水稀释，会降低盐酸的浓度，反应物浓度减小，化学反应速率降低，B符合题意； C．升高温度会增大活化分子百分数，加快化学反应速率，因此与稀硫酸反应时升高温度会加快反应速率，C不符合题意； D．焙烧硫铁矿时粉碎矿石可增大固体与反应物的接触面积，加快反应速率，D不符合题意； 故选B。 4. 下列化学用语表示正确的是 A. 水的电离方程式： B. 的电子云轮廓图： C. 用电子式表示HBr的形成过程： D. 基态铬原子的价层电子轨道表示式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．水的电离可表示为自偶电离形式，表述正确，A正确； B．轨道的电子云轮廓图应沿轴正负方向分布，的电子云轮廓图：，B错误； C．是共价化合物，不存在阴阳离子，形成过程应为，C错误； D．基态铬原子满足洪特规则半满稳定特例，价层电子排布为，轨道表示式为，D错误； 故选A。 5. 金云母的化学式为。下列说法正确的是 A. 非金属性：O<Si B. 电负性：F<O C. 半径 D. 碱性： 【答案】C 【解析】 【详解】A．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，O的得电子能力强于Si，故非金属性O＞Si，A错误； B．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，F是电负性最大的元素，故电负性F＞O，B错误； C．与核外电子层结构相同，核电荷数越大对核外电子吸引作用越强，离子半径越小，故r(Mg2+)＜r(F-)，C正确； D．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，金属性K＞Mg，金属性越强其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性KOH＞Mg(OH)2，D错误； 故选C。 6. 标准状态下，气态反应物和气态生成物的相对能量与反应历程如图所示，下列说法正确的是 A. B. ClO在历程Ⅱ中作催化剂 C. 历程Ⅰ总反应的ΔH<历程Ⅱ总反应的ΔH D. 历程Ⅱ中控速步骤为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题可知，反应的焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，即或，A正确； B．历程Ⅱ中是催化剂，是反应中间产物，不是催化剂，B错误； C．焓变只与反应始态和终态有关，两个历程总反应均为，相同，C错误； D．控速步骤为活化能最大的步骤，历程Ⅱ中第一步反应的活化能大于第二步活化能，为控速步骤，D错误； 故选A。 7. 某温度下，在2L恒容密闭容器中加入1mol X(s)和3mol Y(g)，发生反应，10min后达到平衡。下列说法正确的是 A. 达到平衡时，容器内的压强是反应前的2倍 B. 升高温度，正、逆反应速率均增大 C. 降低温度，若c(Z)减小，则ΔH<0 D. 若平衡时Z(g)的体积分数为20%，则0~10min内，v(Y)=0.1mol·L-1·min-1 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应正向气体分子数增大，且可逆反应无法进行完全，平衡时容器内压强小于反应前的倍，不可能为反应前的2倍，A错误； B．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率升高，正、逆反应速率均增大，B正确； C．降低温度，平衡向放热反应方向移动，若减小，说明平衡逆向移动，逆反应为放热反应，则正反应，C错误； D．设反应消耗Y的物质的量为3a mol，平衡时，，X为固体，则平衡时总气体物质的量为，平衡时Z(g)的体积分数为20%，即解得，则，D错误； 故选B。 8. 工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。工业制硫酸的原理示意图： SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化情况见下表： 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 下列说法不正确的是 A. 使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 B. 通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高 C. 工业生产中通入过量的空气可以提高SO2的平衡转化率 D. 反应选择在400～500 ℃，主要是让V2O5的活性最大、SO2的平衡转化率提高 【答案】D 【解析】 【详解】A．使用催化剂加快反应速率，可以缩短反应达到平衡所需的时间，A正确； B．根据表中数据可判断常压下SO2的转化率已相当高，所以通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高，增大压强对设备要求高，增加成本，B正确； C．氧气是反应物之一，工业生产中通入过量的空气促使平衡正向移动，因此可以提高SO2的平衡转化率，C正确； D．反应选择在400～500 ℃，主要是让V2O5的活性最大，由于正反应是放热反应，因此高温下SO2的平衡转化率会降低，D错误； 答案选D。 9. 前四周期主族元素X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，其中X、Y、Z同周期，Y、Q同主族，Q的最高能层有16个轨道，基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍，且与基态Z原子具有相同的未成对电子数。下列说法错误的是 A. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Y B. 最简单氢化物的稳定性：Z>Y C. Z的某种单质能用于杀菌消毒 D. Q位于元素周期表中的p区 【答案】A 【解析】 【分析】前四周期主族元素X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，其中X、Y、Z同周期，基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍，则X核外电子排布式是1s22s22p2，故X是C元素，X与基态Z原子具有相同的未成对电子数，Z为O元素、Y为N元素；由于Y、Q同主族，Q的最高能层有16个轨道，则Q位于元素周期表第四周期第ⅤA族，Q为As元素。即，，，。 【详解】A．的最高价氧化物对应水化物为，的为，酸性，即，A错误； B．非金属性，非金属性越强最简单氢化物越稳定，故稳定性，即，B正确； C．的单质具有强氧化性，可用于杀菌消毒，C正确； D．为，价电子排布为，最后填充能级电子，位于元素周期表区，D正确； 故选A。 10. 下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是 A. 无色透明的水溶液中： B. 常温下pH=1的溶液中： C. 使甲基橙变红色的溶液中： D. 使紫色石蕊变红色的溶液中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．在水溶液中显蓝色，不符合无色透明溶液的要求，不能大量共存，A错误； B．常温下的溶液为强酸性，含大量，会与结合生成弱电解质，不能大量共存，B错误； C．使甲基橙变红色的溶液为酸性，含大量，会与反应生成和，不能大量共存，C错误； D．使紫色石蕊变红色的溶液为酸性，含大量，、、、之间不发生反应，酸性条件下均能稳定存在，可以大量共存，D正确； 故选D。 11. 下列操作或装置不能达到相应实验目的的是 A．排碱式滴定管中的气泡 B．测定中和反应的反应热 C．探究浓度对化学反应速率的影响 D．比较Zn和Cu的金属活动性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．排碱式滴定管气泡时，将橡胶管向上弯曲、尖嘴斜向上，挤压玻璃珠附近橡胶管使溶液流出即可排出气泡，能达到实验目的，A正确； B．该装置有隔热层可减少热量散失，温度计可测定温度变化，环形玻璃搅拌器可使溶液混合均匀，符合中和反应反应热测定的装置要求，能达到实验目的，B正确； C．与的氧化还原反应无明显现象（无气体、沉淀或颜色变化），无法通过观察现象比较反应速率，不能达到实验目的，C错误； D．该带盐桥的原电池中为负极、为正极，电流表指针偏转可证明的金属活动性强于，能达到实验目的，D正确； 故选C。 12. 砷酸钠(Na3AsO4)常用于农药、玻璃、陶瓷、木材防腐剂等。 已知：①25℃时，H3AsO4的电离常数如下表： 多级电离常数 Ka1 Ka2 Ka3 电离常数数值 6.3×10-3 1.1×10-7 3.2×10-12 ②lg6.3≈0.8. 下列有关说法错误的是 A. 的水解平衡常数表达式为 B. 常温下，在0.1mol·L-1的溶液中：1.5<pH<2 C. 常温下，向0.1mol·L-1的溶液中滴加酚酞，溶液变红 D. 0.1mol·L-1的溶液中： 【答案】C 【解析】 【详解】A．的水解反应为，纯液体水不写入平衡常数表达式，因此水解平衡常数表达式为，A正确； B．的第二、三步电离程度远小于第一步电离，以第一步电离为主：​。近似有，代入数据得，计算得，满足，B正确； C．的电离常数，水解常数，电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，酚酞的变色范围为8.2~10，遇酸性溶液不变色，C错误； D．该式为溶液的物料守恒，与的物质的量之比为，在溶液中的存在形式有、、、，因此，D正确； 故选C。 13. 二氧化锰氧化还原吸附剂调制的碳毡，其库仑效率(衡量电池充放电过程中电荷转移效率的一个重要指标)优于传统的锌氯电池。其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 充电时，Cl-向碳毡移动 B. 放电时，碳毡的电势低于锌箔 C. 放电时，负极的电极反应式： D. 充电时，阴极增重6.5g时，阳极转移0.2NA个电子 【答案】B 【解析】 【分析】放电时，锌箔为负极，电极反应为，碳毡为正极，电极反应为、；充电时，锌箔为阴极，电极反应为，碳毡为阳极，电极反应为、，由此解答； 【详解】A．由分析可知，充电时碳毡为阳极，阴离子向阳极移动，因此向碳毡移动，A正确； B．由分析可知，放电时锌箔为负极，碳毡为正极，正极电势高于负极，因此碳毡的电势高于锌箔，B错误； C．由分析可知，放电时，负极的电极反应为，C正确； D．由分析可知，充电时阴极反应为，增重6.5g即生成0.1mol ，转移0.2mol电子，根据电子守恒，阳极转移个电子，D正确； 故选B。 14. 常温下，向足量草酸钙固体与水的混合体系中加HCl或NaOH调节pH时，各微粒浓度的对数lgc(M)(M代表)随pH的变化曲线如图所示。其中虚线④代表Ca2+的曲线。已知。下列有关说法错误的是 A. 的电离常数 B. pH=7时， C. pH=12时，溶液中 D. A点时， 【答案】B 【解析】 【分析】曲线①与④呈对称状态，根据Ksp（CaC2O4）=c(Ca2+)×c()可知，温度一定时Ksp不变，c()增大，c(Ca2+)减小，pH越大c()增大，曲线①与④表示lg c()与lgc(Ca2+)，pH减小，lg c()变小，lgc()与lgc()变大，但最终lgc()>lgc()，故曲线①表示lg c()，曲线②表示lgc()，曲线③表示lgc()，曲线④表示lgc(Ca2+)； 【详解】A．的Ka2=，取点C，即c()=c()，则Ka2=c(H+)=10-4.2，A正确； B．草酸钙溶液呈弱碱性，存在，pH=7时，需向溶液中加入盐酸，溶液中存在阴离子Cl-，故，B错误； C．曲线④表示lgc(Ca2+)随pH的变化，pH=12时，由图可知c(Ca2+)< c()，Ksp（CaC2O4）=c(Ca2+)×c()=10-8.62，故，C正确； D．A点时pH=1.3，则c(H+)=10-1.3mol/L，则c(OH-)=10-12.7 mol/L，根据A选项的电离常数，=10-4.2，则此时，则，结合图像，可知lgc()=-3，则c()=10-3mol/L，故，D正确； 故选B。 第Ⅱ卷(非选择题 共58分) 二、非选择题(本大题共4小题，计58分) 15. 宋代《千里江山图》历经千年色彩依然，由石绿、雌黄、赭石、砗磲、朱砂等颜料绘制而成，其中含有氧、硅、铜、锌、铁等元素。 （1）基态铜原子的核外电子排布式为__________________，其电子占据的最高能级的原子轨道形状为______。 （2）基态Fe2+核外电子的空间运动状态有______种。 （3）铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如下表所示： 电离能/kJ·mol-1 第一电离能 第二电离能 元素1 906 1733 元素2 746 1958 元素1在周期表中位于第四周期第______族。解释元素2的大于的主要原因是__________________。 （4）基态硅原子的价层电子轨道表示式为____________。已知电负性Cl>H>Si，则SiHCl3中H元素的化合价为______。 【答案】（1） ①. 或 ②. 球形 （2）14 （3） ①. IIB ②. Cu转化为Cu+时失去的是4s能级上的1个电子，达到[Ar]3d10；Cu+转化为Cu2+时失去的是全满结构3d能级上的1个电子，所需能量更高，因此大于 （4） ①. ②. -1 【解析】 【小问1详解】 铜（）是29号元素，根据构造原理及洪特规则特例，其基态原子的核外电子排布式为 ；由于3d轨道达到全充满状态，其能量低于4s轨道，故电子占据的最高能级为4s能级，s轨道的空间形状为球形； 【小问2详解】 铁（）是26号元素，基态 是 原子失去最外层4s轨道的2个电子形成的，其核外电子排布式为 ；核外电子的空间运动状态数即为电子占据的原子轨道数，其中1s、2s、3s能级各占据1个轨道，2p、3p能级各占据3个轨道，3d能级占据5个轨道，共占据 个轨道，即有14种空间运动状态； 【小问3详解】 锌（）的价层电子排布为 ，4s轨道为全满稳定状态，较难失去电子，故其第一电离能大于铜（）；结合表格数据可知，元素1为 ，元素2为 ， 位于元素周期表第四周期第IIB族； 失去一个电子后形成 ，其核外电子排布变为 ，属于全充满的稳定结构，难以再失去第二个电子，故其第二电离能 异常大（远大于第一电离能 ）； 【小问4详解】 硅（）是14号元素，价层电子排布为 ；根据泡利原理和洪特规则，3s轨道填入2个自旋相反的电子，3p轨道的2个电子分别占据不同的轨道且自旋方向相同，其轨道表示式为；已知电负性 ，在 分子中， 键的共用电子对偏向电负性更大的 原子，故 元素显 -1 价。 16. 盐酸、醋酸、碳酸钠和碳酸氢钠都是生活中常用的物质。某小组进行了以下实验。 （1）对比盐酸和醋酸与NaOH的反应。常温下，用0.1000mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20mL 0.1000 mol·L-1 的盐酸和醋酸，滴定过程中溶液pH的变化曲线如图所示。 ①表示滴定盐酸的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②a点溶液中，离子浓度由大到小的顺序为__________________。 ③当滴定至溶液pH=7时，醋酸消耗的NaOH溶液的体积______(填“>”、“<”或“=”)盐酸消耗的NaOH溶液的体积。 （2）向相同体积、相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加0.1mol·L-1的盐酸，溶液pH变化如下。 ①图______(填“甲”或“乙”)是Na2CO3的滴定曲线。 ②下列说法正确的是______(填字母)。 a．Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中含有的微粒种类相同 b．图甲中A、B、C均满足： c．图甲中水的电离程度：A>B>C d．图乙中B'点和C'点溶液中均满足： （3）向1mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加少量FeCl2溶液，均产生白色沉淀，后者有气体产生。 资料： i．1mol·L-1的NaHCO3溶液中，。 ii．25℃时，。 ①写出NaHCO3溶液与FeCl2反应的离子方程式__________________。 ②通过计算说明NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀为FeCO3而不是Fe(OH)2：__________________。 【答案】（1） ①. Ⅱ ②. ③. < （2） ①. 乙 ②. ac （3） ①. ②. 溶液中：生成沉淀所需；生成沉淀所需； 【解析】 【小问1详解】 ① 盐酸为强酸，在水中完全电离，的盐酸；醋酸为弱酸，部分电离，相同浓度的醋酸，由图可知，曲线Ⅱ的起点，故曲线Ⅱ表示滴定盐酸的曲线。 ② a点加入溶液，反应后溶液中溶质为等物质的量的和，此时溶液，呈酸性，说明的电离程度大于的水解程度，故离子浓度大小顺序为。 ③ 盐酸与恰好完全反应时，消耗溶液，溶液呈中性（）；醋酸与恰好完全反应时，消耗溶液，产物为，溶液呈碱性，若要使溶液，需要少加氢氧化钠，所以消耗的溶液体积应小于。因此醋酸消耗的溶液体积小于盐酸消耗的体积。 【小问2详解】 ① 相同浓度的和溶液，的水解程度更大，碱性更强，起点更大。由图可知，图乙的起点较大，故图乙是的滴定曲线。 ② a．溶液和溶液中均存在水解和电离平衡，含有的微粒种类均为、、、、、和，微粒种类相同，故a正确； b．图甲为的滴定曲线，A点未加盐酸，满足该电荷守恒，但B、C点加入了盐酸，溶液中存在，电荷守恒应为，故b错误； c．A点为溶液，水解促进水的电离；盐酸抑制水电离，加入盐酸越多，对水电离抑制作用越大，故水的电离程度A>B>C，故c正确； d．图乙中B'点溶质主要为，的水解程度大于其电离程度， 所以，故d错误； 选ac。 【小问3详解】 ① 溶液与反应产生白色沉淀和气体，根据原子守恒和电荷守恒，离子方程式为。 ② 根据题给数据，在的溶液中，生成沉淀所需；生成沉淀所需。因为，即生成所需的浓度远小于生成所需的浓度，故加入少量时优先生成沉淀。 17. 氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料，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(ClO2)水溶液或硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液来处理，以减轻环境污染。 （1）NaCN用二氧化氯(ClO2)水溶液处理后，CN-被氧化为两种不污染空气的气体。[已知：] ①NaCN溶液显______(填“酸”、“碱”或“中”)性。 ②用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，写出阳极产生ClO2的电极反应式(酸性环境)：__________________。 （2）某化学小组利用反应在实验室制备硫代硫酸钠，装置如图所示。 关闭K1，打开K2，打开分液漏斗活塞，缓慢滴加浓硫酸，控制好反应速率。 ①写出A中反应的化学方程式：__________________。 ②装置B的作用是__________________。 ③实验结束后，在E处可连接盛有______(填字母)的注射器，再关闭K2，打开K1，以防止拆除装置时有害气体逸出污染空气。 A．BaCl2溶液 B．浓硫酸 C．酸性KMnO4溶液 D．NaOH溶液 （3）测定硫代硫酸钠产品纯度 制备的硫代硫酸钠产品为Na2S2O3·5H2O，可用I2的标准溶液测定产品纯度：取10.00g产品配制成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·L-1 I2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 待测液体积/mL 25.00 25.00 25.00 消耗I2的标准溶液体积/mL 20.05 18.00 19.95 ①盛放I2的标准溶液应选用______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。滴定过程中，眼睛应注视______。 ②上述滴定操作中应选用____________作为反应的指示剂，达到滴定终点的标志为____________。 ③计算硫代硫酸钠产品的纯度为______。 【答案】（1） ①. 碱 ②. （2） ①. ②. 防止倒吸 ③. CD （3） ①. 酸式 ②. 锥形瓶中溶液颜色的变化 ③. 淀粉溶液 ④. 当滴入最后半滴I2标准液时，溶液由无色变为蓝色，且30s内不变色 ⑤. 99.2% 【解析】 【分析】本题考查了物质的制备、性质探究及含量测定。首先利用浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，将二氧化硫通入硫化钠和碳酸钠的混合溶液中制备硫代硫酸钠。实验装置中，A为发生装置，B为防倒吸的安全瓶，C为反应装置，D为尾气吸收装置。最后通过碘量法滴定测定硫代硫酸钠产品的纯度，根据滴定数据进行误差分析与计算。 【小问1详解】 ① 根据已知可知，为弱酸，为强碱弱酸盐，在水溶液中发生水解使溶液显碱性； ② 电解饱和食盐水制取，阳极发生氧化反应，失去电子生成，在酸性环境下，水参与反应生成，根据电荷守恒和原子守恒，电极反应式为； 【小问2详解】 ① 装置A中利用70%浓硫酸与固体反应制备，反应的化学方程式为； ② 装置B为安全瓶，其作用是防止C中液体倒吸入A装置中； ③ 实验结束后，装置中残留有有害气体，具有还原性且为酸性氧化物，能被酸性溶液氧化吸收，也能被溶液吸收，而溶液和浓硫酸不吸收，故选CD； 【小问3详解】 ① 的水溶液具有氧化性，易腐蚀橡胶，故应盛放在酸式滴定管中；滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化，以准确判断滴定终点； ② 碘单质遇淀粉变蓝，故滴定操作中应选用淀粉溶液作为指示剂；当滴入最后半滴标准溶液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色，即为滴定终点； ③ 根据表格数据，第2组数据偏差较大，应舍去。取第1、3组数据的平均值，消耗标准溶液的体积为。根据反应方程式，待测液中，则溶液中，的摩尔质量为，故产品的纯度为。 18. “碳达峰”、“碳中和”是我国社会发展的重大战略之一，CO2甲烷化技术是CO2循环再利用最有效的技术之一，相关的主要反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （1）已知部分化学键的键能如表： 化学键 C=O C-H H-H H-O C=C 键能/(kJ·mol-1) 745.0 413.4 436.0 462.8 615 则ΔΗ2=______kJ·mol-1. （2）在绝热恒容的密闭容器中发生反应Ⅰ，下列能判断反应Ⅰ已达到平衡状态的是______(填字母)。 A. 容器内温度不变 B. 混合气体的平均密度保持不变 C. CH4的体积分数保持不变 D. v正(CO2)=2v逆(H2O) （3）某温度，在体积为1L的恒容密闭容器中加入1mol CO2(g)和4mol H2(g)发生反应Ⅰ和Ⅱ，10min后达到平衡，此时容器内总压强为p，CO2的平衡转化率和CH4的选择性分别为80%、90%，则平衡时CH4(g)的分压为______，反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=______(列出计算式即可)(用各气体物质的平衡分压替代平衡浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数；CH4的选择性=×100%)。 （4）催化剂的选择是CO2甲烷化的核心，金属Ni或Ni-CeO2均可作为催化剂。反应相同时间，测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂和温度分别是________________________。高于320℃，以Ni-CeO2为催化剂，CO2转化率略有下降，而以Ni为催化剂，CO2转化率却仍在上升，其原因是__________________。 （5）微生物电化学生产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合，装置如图所示。 ①阴极的电极反应式为__________________。 ②若生成24g CH4，理论上阳极室生成CO2的体积是______L(标准状况，忽略气体的溶解)。 【答案】（1）-375 （2）AC （3） ①. ②. （4） ①. Ni-CeO2、320℃ ②. 320℃时，以Ni-CeO2为催化剂时，CO2甲烷化反应已达到平衡，升高温度平衡左移，CO2转化率下降；而以Ni为催化剂时，CO2甲烷化反应未达到平衡，升高温度反应速率加快，CO2转化率上升 （5） ①. ②. 67.2 【解析】 【小问1详解】 反应物断键吸收总能量-生成物成键释放的总能量，即。 【小问2详解】 A．绝热恒容的密闭容器中进行反应，容器内温度不变时即断键吸收的能量等于成键放出的总能量，即反应达平衡，A正确； B．反应体系中反应物与生成物均为气体，则气体的总质量保持不变，恒容容器，气体体积保持不变，故混合气的密度一直不变，无法确定反应是否达到平衡，B错误； C．CH4的体积分数保持不变时即CH4的物质的量不再发生改变，反应达到平衡，C正确； D．速率之比等于计量数比，即2v正(CO2)= v逆(H2O)时反应达平衡，D错误； 故选AC。 【小问3详解】 ①开始时，容器中含有1mol CO2(g)和4mol H2(g)，CO2的平衡转化率为80%，故参加反应的CO2(g)为0.8mol，CH4的选择性为90%，故生成CH4的物质的量为0.72mol，体系中余下CO2(g)为0.2mol，根据C原子守恒可知，生成C2H4的物质的量为：（1-0.2-0.72）÷2=0.04mol，根据O原子守恒可知：n(H2O)=1×2-0.2×2=1.6mol，根据H原子守恒可知：n(H2)=(4×2-0.72×4-0.04×4-1.6×2) ÷2=0.88mol，平衡时CH4(g)的分压为：=； ②反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=，H2O(g)的分压为=，C2H4的分压为：，CO2(g)的分压为：，氢气的分压为：，故其压强平衡常数Kp=； 【小问4详解】 ①根据图像可知Ni-CeO2为催化剂时，CO2转化率和CH4选择性均大于金属Ni，故选择催化剂为Ni-CeO2，温度大于320℃时，转化率和选择性均下降，故选择温度为320℃； ②320℃时，以Ni-CeO2为催化剂时，CO2甲烷化反应已达到平衡，升高温度平衡左移，CO2转化率下降；而以Ni为催化剂时，CO2甲烷化反应未达到平衡，升高温度反应速率加快，CO2转化率上升； 【小问5详解】 ①根据图中物质的转化，右侧池中CO2转化为CH4，C元素价态下降，得电子，故右侧池为阴极池，b电极为负极，发生的电极反应为：； ②阳极的电极反应为：2H2O+CH3COO--8e-=2CO2+7H+，当生成24g CH4时，转移电子数为12mol，则生成CO2的物质的量为3mol，标况下的体积为67.2L； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $