精品解析：江苏省南京市金陵中学2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试题

2024—2025学年第一学期高二年级期末考试化学试卷 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 N-14 O-16 一、选择题：共13小题，每小题3分，共39分。每题只有一个选项符合题目要求。 1. 生产、生活中常涉及化学知识，下列说法正确的是 A. “钡餐”中使用的硫酸钡属于弱电解质 B. 量子通信的光纤和超算“天河一号”的芯片的主要材料均为 C. 航天飞船上用于燃气管路隔热层的纳米二氧化硅是胶体 D. 浏阳花炮能呈现五彩斑斓的颜色与原子核外电子跃迁有关 【答案】D 【解析】 【详解】A．虽难溶于水，但溶解的部分完全电离，属于强电解质，A错误； B．光纤的主要成分为，但芯片的主要材料是单质，二者成分不同，B错误； C．纳米二氧化硅是纯净物，胶体是分散系属于混合物，仅纳米二氧化硅不属于胶体，C错误； D．花炮呈现的彩色属于焰色反应，原理是原子核外电子吸收能量跃迁到高能级，再回到低能级时释放能量产生不同波长的光，与核外电子跃迁有关，D正确； 2. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射，飞船使用的燃料是四氧化二氮和偏二甲肼，反应原理为。下列说法正确的是 A. 与互为同素异形体 B. 的键形成过程： C. 基态氧原子的价层电子轨道表示式： D. 用电子式表示的形成过程： 【答案】C 【解析】 【详解】A．与是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，互为同位素，同素异形体是同种元素形成的不同单质，A错误； B．的键是p轨道“头碰头”重叠形成，图示为p轨道“肩并肩”重叠形成π键的过程，B错误； C．基态O原子价层电子排布为，根据泡利原理和洪特规则，价层电子轨道表示式与图示一致，C正确； D．是共价化合物，形成过程中只有共用电子对的形成，无电子得失，不能标注电子转移的箭头，正确的为，D错误； 故选C。 3. 实验是化学的灵魂。用下列装置进行相应实验，能够达到实验目的的是 A. 图1模仿氯碱工业并验证电解饱和食盐水(含酚酞)的产物 B. 图2验证温度对 化学平衡的影响 C. 图3外加电流法保护铁管道 D. 图4探究熔融条件下烧碱的导电性 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图1装置中电子移动方向可知，铁棒为阳极，发生氧化反应，阳极无氯气生成，模仿氯碱工业并验证电解饱和食盐水时，铁棒应该做阴极，碳棒做阳极，该装置不能达到实验目的，A错误； B．反应为放热反应，实验仅温度为变量，热水中平衡逆向移动，浓度增大、颜色加深，冰水中平衡正向移动、颜色变浅，可通过颜色差异验证温度对化学平衡的影响，B正确； C．外加电流法保护铁管道时，铁管道应接电源负极作阴极被保护，图中铁管道连接电源正极，作阳极会加快腐蚀，C错误； D．石英坩埚主要成分为，熔融时会与发生反应腐蚀坩埚，不能用石英坩埚熔融NaOH，D错误； 故选B。 4. M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，M和W可以形成一种红棕色气体，X是地壳中含量最高的金属元素，Y是同周期元素中原子半径最小的元素，Z的基态原子中有6个未成对电子。下列说法正确的是 A. 原子半径：X>Y>M>W B. 电负性：M>W C. Z位于元素周期表中第四周期第ⅣB族 D. 第一电离能：W>M 【答案】A 【解析】 【分析】M和W形成红棕色气体，且原子序数M<W，故M为，W为；X是地壳中含量最高的金属元素，故X为；Y原子序数大于X，为第三周期元素，同周期原子半径最小的主族元素为，故Y为；Z基态原子有6个未成对电子，价电子排布为，故Z为。 【详解】A．电子层数越多原子半径越大，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故半径大小为，即，A正确； B．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性，即，B错误； C．Z为，价电子数为6，位于元素周期表第四周期第ⅥB族，C错误； D．的轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻的，故第一电离能，即，D错误； 故选A。 阅读以下材料，请完成下面3个小题。 铁及其化合物性质丰富。Fe具有还原性，可与非金属单质、水、酸、盐等在一定条件下反应。铁的氧化物、氢氧化物及盐的性质可以从物质类别和元素价态的视角进行预测。铁的配合物种类繁多，如溶液可用于检验，与稀硝酸反应生成、和，在碱性溶液中与生成、和。是重要的化工原料，可用作反应的催化剂。硫铁矿烧渣中含有大量，工业上常用于制取绿矾。 5. 下列叙述正确的是 A. 键角： B. 为碱性氧化物，NO为酸性氧化物 C. 中N原子化合价为﹣1 D. 绿矾的电离方程式为： 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 过量的Fe在Cl2中燃烧：Fe+Cl2FeCl2 B. 溶于HI溶液： C. 向煮沸的氢氧化钠溶液中加制备胶体： D. 溶液与稀硝酸反应： 7. 对于反应，下列有关说法正确的是 A. 加入催化剂，反应的焓变减小 B. 升高温度，反应体系的活化分子百分数增多 C. 向固定容积的反应体系中充入氦气，体系压强增大，反应速率加快 D. 其他条件相同，增大，反应的平衡常数K增大 【答案】5. C 6. D 7. B 【解析】 【5题详解】 A．中N含1对孤对电子，孤对电子对成键电子对的斥力大于成键电子对间斥力，故键角，A错误； B．属于碱性氧化物，但是不成盐氧化物，不属于酸性氧化物，B错误； C．中H为+1价、O为-2价，根据化合物化合价代数和为0，计算得N为-1价，C正确； D．绿矾电离时结晶水变为自由水，正确电离方程式为，选项方程式漏写，D错误； 故选C。 【6题详解】 A．氧化性强，无论是否过量，在中燃烧的产物均为，正确的化学方程式为，A错误； B．会氧化生成和，选项方程式仅体现酸碱中和，未体现氧化还原过程，正确离子方程式为，B错误； C．向煮沸的溶液中加会生成沉淀，无法得到胶体，制备胶体应向沸水中滴加饱和溶液，，C错误； D．反应中中C从+2价升高到中+4价，中N从+5价降低到配体中+3价，电子守恒，产物符合题干描述，D正确； 故选D。 【7题详解】 A．催化剂仅降低反应活化能，不改变反应的焓变，A错误； B．升高温度，普通分子吸收能量转化为活化分子，反应体系的活化分子百分数增多，B正确； C．固定容积的体系中充入氦气，各反应物、生成物的浓度不变，反应速率不变，C错误； D．平衡常数只与温度有关，温度不变则不变，与反应物投料比无关，D错误； 故选B。 8. 海水开发利用的部分过程如图所示，下列有关说法正确的是 A. 除去粗盐中的、、，加入试剂的顺序是：→NaOH→→过滤后加盐酸 B. 工业上通过向饱和食盐水中先通再通，析出碳酸钠晶体 C. 工业上通过电解熔融的制取Mg D. 第⑤步反应的离子方程式为： 【答案】C 【解析】 【分析】除去粗盐中的、、，加入的目的是除去、，所以在加入溶液之前加，加入试剂的顺序可以是：→→→过滤后加盐酸；母液中加入石灰乳将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，过滤后加入盐酸得到氯化镁溶液，在氯化氢气流中蒸发结晶得到无水氯化镁；溴化钠溶液通入氯气发生反应③，第④步反应，第⑤步反应。 【详解】A．需在之后加入才能除去过量的，该加入顺序会引入无法除去的，A错误； B．向饱和食盐水中先通再通，析出的是溶解度更小的晶体，不是碳酸钠，B错误； C．是活泼金属，工业上通过电解熔融制取金属，C正确； D．第⑤步在稀硫酸酸性条件下反应，不会生成，正确离子方程式为，D错误； 故选C。 9. 根据实验操作及现象，下列结论中错误的是 选项 实验操作及现象 结论 A 将少量氯气通入溴化亚铁溶液，溶液变为黄色 氧化性： B 同物质的量浓度同体积的溶液与溶液混合，产生白色沉淀 结合能力： C 将银片和溶液与铜片和溶液组成双液原电池。连通后银片变厚，铜电极附近溶液逐渐变蓝 Cu的金属性比Ag强 D 室温下，用pH试纸测得溶液呈碱性 的电离平衡常数小于其水解平衡常数 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．还原性，少量氯气通入溴化亚铁溶液时，优先氧化生成黄色的，无法证明氧化了，不能得出氧化性的结论，A错误； B．二者混合发生反应，说明更易结合电离出的，故结合能力：，B正确； C．银片变厚说明得电子发生还原反应，铜电极附近溶液变蓝说明失电子生成发生氧化反应，还原性强于，即金属性比强，C正确； D．电离使溶液显酸性，水解使溶液显碱性，溶液呈碱性说明水解程度大于电离程度，故的电离平衡常数小于其水解平衡常数，D正确； 故选A。 10. 为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如下图所示。当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态；当打开和、闭合时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的解离为和并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法不正确的是 A. 蓄电时，锌电极为阴极 B. 蓄电时，图中右侧电解池发生的总反应为 C. 放电时，每消耗，理论上有由双极膜向碳锰电极迁移 D. 理论上，该电化学装置运行过程中需要不断补充和KOH溶液 【答案】D 【解析】 【分析】当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态，即为电解池。左侧：得电子生成H2，H元素化合价降低，则为阴极，Mn2+失电子生成MnO2，碳锰电极为阳极；右侧：ZnO得电子生成Zn，则锌电极为阴极，氢氧根失电子生成氧气为阳极；当打开和、闭合时，装置处于放电状态，即原电池，锌电极为负极，碳锰电极为正极； 【详解】A．由分析可知，蓄电时即为电解池，Mn2+失电子生成MnO2，碳锰电极为阳极，A正确； B．蓄电时，右侧电解池中ZnO得电子生成Zn，电极反应式为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-，OH-失电子生成O2，电极反应式为4OH--4e-=O2+2H2O，发生的总反应为，B正确； C．放电时，碳锰电极为正极，电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，每消耗 ，需要消耗4 mol H+，但碳锰电极只生成2mol正电荷，剩余正电荷需要从双极膜间的水解离出氢离子转移至左侧，因此理论上有2mol 由双极膜向碳锰电极迁移，C正确； D．该电化学装置运行过程中：蓄电过程中，左侧阴极有，阳极有，总反应方程式为：，放电时，根据C，左侧实际消耗2 mol ，因此，左侧氢离子物质的量不变。右侧蓄电时，根据B，总反应方程式为：，放电过程中锌电极电极方程式为：，锌电极只消耗2 mol负电荷，需要从双极膜间的水解离出2 mol OH-转移至右侧，因此实际是消耗了双极膜之间的溶剂水，则不需要不断补充和KOH溶液，D错误； 故答案选D。 11. 某温度下，将和充入密闭的刚性容器中发生反应，该反应的v-t图像如图所示，时刻测定容器内HI的物质的量为1 mol，时刻保持等温等容，抽走0.5 mol HI。下列有关叙述正确的是 A. 时刻，抽取HI后再次达到平衡，的百分含量不变 B. 该温度下的平衡常数 C. 时刻，抽取HI的瞬间，在图像上的变化应该是a点 D. 反应达到平衡后，减小体积增大压强容器内气体颜色变深，平衡移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应为反应前后气体分子数相等的反应，等温等容下抽走部分后，新平衡与原平衡等效，的百分含量不变，A正确； B．根据题目列三段式，时刻达到平衡时，，，设容器体积为，平衡常数，B错误； C．时刻抽取的瞬间，生成物浓度瞬间减小，逆反应速率瞬间低于原平衡速率，对应变化为点不是点，C错误； D．该反应前后气体总物质的量不变，增大压强平衡不移动，气体颜色变深是体积减小使浓度增大导致的，D错误； 故选A。 12. 氢硫酸是一种弱酸(、)。下列说法正确的是 A. 用吸收(标况)所得溶液中： B. 用NaOH吸收后的溶液中，则 C. 溶液吸收少量气体，产生黑色沉淀，上层清液中： D. 能与发生反应： 【答案】B 【解析】 【详解】A．用（氢氧化钠为0.1mol）吸收(标况下为0.1mol)所得溶液中溶质为NaHS，其水解常数为，则水解程度较大，溶液显碱性，；根据电荷守恒可知，，则，A错误； B．NaOH吸收后的溶液中，则；，则，B正确； C．溶液吸收少量气体，产生黑色沉淀，上层清液为硫化铜的饱和溶液，则，C错误； D．，则硫化氢不能生成草酸，D错误； 故选B。 13. 用一碘甲烷热裂解制取低碳烯烃的主要反应有： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 在体积为的恒容密闭容器中，投入，不同温度下平衡体系中、、物质的量分数随温度变化如图所示。 下列说法不正确的是 A. B. 曲线X表示的物质的量分数 C. 以前，温度对反应Ⅱ的影响是物质的量分数变化的主要因素 D. 的平衡体系中，的物质的量分数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律：得，A正确； B．由热化学方程式可知，反应I为吸热反应，升高温度平衡正向移动，物质的量分数增大；反应Ⅱ和反应Ⅲ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则曲线X表示的物质的量分数，B正确； C．时，物质的量分数最大，说明反应达平衡，后随着温度升高，平衡逆向移动，说明温度对反应Ⅱ的影响主要因素，则时之前，浓度是对反应Ⅱ的影响主要因素，C错误； D．根据图像可知，，设，，，则，根据C守恒得：，物质的量分数为4％得，联立两式解得：，，则的物质的量分数为，D正确； 答案选C。 二、非选择题：共4题，共61分 14. 化学与生产生活有着密不可分的关系，回答下列问题： （1）科学研究发现甲醇和羰基硫(COS)是火星上存在的有机物，中含有_______mol σ键，基态S原子有_______种不同空间运动状态的电子，羰基硫(COS)的电子式_______。 （2）常用于酯交换等有机合成，下列各种Li原子电子排布图(轨道表示式)表示的状态中能量最高和最低的分别为_______、_______(填字母)。 A． B． C． D． 与具有相同的电子结构，_______(填“>”“＜”“=”)。 （3）航母螺旋桨主要用铜合金制造，基态Cu原子的价电子排布式为_______，位于元素周期表_______区。 【答案】（1） ①. 0.25 ②. 9 ③. （2） ①. C ②. D ③. ＜ （3） ①. ②. ds 【解析】 【小问1详解】 的摩尔质量为，的物质的量为。1个甲醇分子中含有3个 键、1个键和1个键，均为单键，即共含有5个键，故甲醇中含有 键。基态S原子的核外电子排布式为，电子占据了1个轨道、1个轨道、3个 轨道、1个轨道和3个轨道，共占据9个原子轨道，即有9种不同空间运动状态的电子。羰基硫（）分子中C原子分别与O、S原子形成双键，满足8电子稳定结构，其电子式为  。 【小问2详解】 Li原子的基态核外电子排布式为，对应图D，此时处于基态，能量最低；图A、B、C均为激发态，其中图C的电子排布为，有两个电子跃迁到了能量较高的轨道，在四个选项中处于最高能级状态，能量最高。与的核外电子排布相同（均为），对于具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引力越强，离子半径越小。由于核电荷数，故离子半径。 【小问3详解】 Cu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，价电子排布式为；Cu的价电子排布符合，在元素周期表中位于ds区。 15. 实验室以废旧锂电池正极材料(含及少量Al、Fe等)为原料制备。 已知：，，。的电离常数为，的电离常数分别为、。 （1）“酸浸”时，与反应生成并放出，该反应的离子方程式为_______。 （2）“萃取”时，有机磷萃取剂(用HA表示)萃取金属离子的原理可表示为：。钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与pH的关系如图所示。随pH的升高，在有机磷萃取剂中萃取率增大的原因是_______。 （3）“反萃取”的目的是将有机层转移到水层。使尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有_______(填两项)。 （4）“沉钴”时可加入溶液或溶液反应制得。 ①若用溶液作沉淀剂，反应的平衡常数K的数值为_______。 ②不能用溶液代替溶液的原因是_______。 【答案】（1） （2）减小，萃取反应正向进行程度增大，(有机层)增多，萃取率增大 （3）适当提高稀硫酸的浓度或充分振荡分液漏斗或用稀硫酸分多次反萃取 （4） ①. 48 ②. 溶液碱性更强，易使水解生成沉淀，导致得到的​产物不纯。 【解析】 【分析】废旧锂电池用稀硫酸和双氧水进行浸取，除去滤渣，Co2+、Li+、Al3+、Fe3+进入溶液，用有机磷萃取将Co2+进入到有机相，有机相经过稀硫酸反萃取使Co2+进入水相，加入相关试剂进行沉钴，再经历一系列反应获得四氧化三钴。 【小问1详解】 “酸浸”时与反应生成并放出，根据氧化还原反应得失电子守恒和元素、电荷守恒配平，该反应的离子方程式为； 【小问2详解】 随pH的升高，在有机磷萃取剂中萃取率增大的原因是减小，平衡往正向移动，CoAn(有机层)增大，萃取率增大； 【小问3详解】 使尽可能多地发生上述转移可适当提高稀硫酸的浓度（使平衡左移）或充分振荡分液漏斗或用稀硫酸分多次反萃取； 【小问4详解】 ①反应的平衡常数：；②不能用​溶液代替溶液的原因是：溶液碱性更强，易使水解生成沉淀，导致得到的​产物不纯。  16. 电化学在生产、生活和科技发展中发挥着越来越重要的作用。 Ⅰ.一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能。如图所示，某同学设计用该电池探究将雾霾中的、NO转化为的原理和电镀的原理。 （1）燃料电池放电过程中负极的电极反应式_______。 （2）乙装置中物质A为_______(填化学式)，若在标准状况下，甲装置有参加反应，则理论上乙装置中通入的A物质的物质的量为_______mol。 （3）丙装置为铜表面镀银装置，电极C为_______，电镀一段时间后，溶液中溶液浓度_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。 Ⅱ.“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将太阳能转化为电能(工作原理图1)，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。当飞船运行到阴影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，镉镍蓄电池工作原理为。 （4）飞船在光照区运行时，N极连接镉镍蓄电池极_______(填“m”或“n”)。飞船运行到阴影区时，b室中发生的电极反应式为_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. 1.6 （3） ①. Ag ②. 不变 （4） ①. m ②. 【解析】 【小问1详解】 甲装置为原电池，通入的一极为负极，发生氧化反应生成硝酸。由于电池内部使用质子交换膜，环境为酸性，其电极反应式为。 【小问2详解】 乙装置为电解池，左侧电极与甲的正极相连，为阳极，失电子发生氧化反应，电极反应为；右侧电极与甲的负极相连，为阴极，NO得电子发生还原反应，电极反应为；总反应方程式为。产物中除有外还有，而图中只有硫酸铵从装置乙中出来，则A为；甲装置有参加反应，此时转移电子2 mol，根据乙中总反应方程式可知，此时生成0.8 mol硫酸，可以消耗氨气为1.6 mol； 【小问3详解】 丙装置为电镀池，极C与乙的阳极相连，作阳极。在铜表面镀银时，镀层金属银应作阳极，故电极C为。电镀过程中，阳极溶解的Ag与阴极析出的Ag物质的量相等，因此溶液中的浓度保持不变。 【小问4详解】 由图1可知，光照时电子向N电极移动，故N电极为太阳能电池的负极。图2中放电时失电子作负极（m极），充电时电源负极接蓄电池负极，故N极连接m极。飞船运行到阴影区时，蓄电池开始放电，b室（n极）为正极，得电子发生还原反应，碱性条件下的电极反应式为。 17. 为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，将转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。 方法Ⅰ：催化加氢制甲醇。 以、为原料合成涉及的反应如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： （1）计算反应ⅰ的_______。 （2）一定温度和催化剂条件下，、和(已知不参与反应)在总压强为3.0 MPa的密闭容器中进行上述反应，平衡时的转化率、和CO的选择性随温度的变化曲线如图所示。 ①图中曲线b表示物质_______的变化(填“”、“”或“CO”)。 ②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法不正确的有_______(填字母)。 A．降低温度，反应ⅰ～ⅲ的正、逆反应速率都减小 B．向容器中再通入少量，的平衡转化率下降 C．移去部分，反应ⅲ平衡不移动 D．选择合适的催化剂不能提高的平衡转化率 E．平衡时的体积分数大于50% 方法Ⅱ．催化加氢可以直接合成二甲醚。涉及以下主要反应： ① ② 恒压条件下，、起始量相等时，的平衡转化率和的选择性随温度变化如下图所示。 已知：的选择性 （3）300℃时，通入、各1 mol，平衡时的选择性、的平衡转化率均为30%，则此温度下反应①的平衡常数_______(保留2位有效数字)。 （4）温度高于300℃，的平衡转化率随温度升高而增大的原因可能是_______。 方法Ⅲ：催化加氢制低碳烯烃(2～4个C的烯烃) 某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了直接合成低碳烯烃，并给出了其可能的反应历程(如图所示)。首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*，随后参与到的还原过程；SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。 注：□表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒。 （5）理论上，反应历程中生成的甲醇与消耗的H*的物质的量之比为_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. CE （3）0.20 （4）升高温度，反应①，反应正向进行程度增大，的平衡转化率增大，反应②，反应正向进行程度减小，的平衡转化率减小，300℃后升温，反应①中的平衡转化率增大的幅度大于反应②的减小幅度 （5）1：6 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应ⅰ = 反应ⅱ + 反应ⅲ，因此。 【小问2详解】 ①反应ⅰ是放热反应、反应ⅱ是吸热反应：温度较低时，反应ⅰ占主导，选择性高、CO选择性低；温度升高，平衡逆向移动，选择性持续降低（对应曲线c），吸热的反应ⅱ平衡正向移动，CO选择性持续升高（对应曲线a）。而的总转化率随温度变化幅度平缓，对应曲线b。 ② A．降低温度，所有反应的正、逆反应速率均减小，A正确； B．题干初始总压固定为3.0 MPa，通入后容器体积扩大，反应气体分压降低，反应ⅰ（气体分子数减少）平衡逆向移动，转化率下降，B正确； C．移去部分，反应ⅱ平衡正向移动，体系中CO浓度升高，会带动反应ⅲ平衡正向移动，C错误； D．催化剂仅改变反应速率，不影响平衡状态，无法提高平衡转化率，D正确； E．初始总物质的量为，两个生成的反应均为气体分子数减少的反应，平衡总物质的量小于1mol，但转化率最高也不足40%，且部分转化为CO，的物质的量远小于0.24mol，体积分数不可能超过50%，E错误； 故选CE。 【小问3详解】 初始通入​、​各1 mol：消耗的总物质的量：，根据二甲醚选择性定义，生成的物质的量：，反应②消耗：，消耗：，生成：，反应①消耗的：，因此反应①各平衡量：，，，，反应①是气体分子数不变的反应，平衡常数。 【小问4详解】 温度高于300℃时，放热的反应②平衡逆向移动，而吸热的反应①平衡正向移动的程度占主导，总体系中的平衡转化率随温度升高而增大。 【小问5详解】 H2首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*，随后参与到CO2的还原过程，即由得失电子守恒有3H2~CH3OH~ 6H*，所以产生1 molCH3OH消耗6 mol H*。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第一学期高二年级期末考试化学试卷 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 N-14 O-16 一、选择题：共13小题，每小题3分，共39分。每题只有一个选项符合题目要求。 1. 生产、生活中常涉及化学知识，下列说法正确的是 A. “钡餐”中使用的硫酸钡属于弱电解质 B. 量子通信的光纤和超算“天河一号”的芯片的主要材料均为 C. 航天飞船上用于燃气管路隔热层的纳米二氧化硅是胶体 D. 浏阳花炮能呈现五彩斑斓的颜色与原子核外电子跃迁有关 2. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射，飞船使用的燃料是四氧化二氮和偏二甲肼，反应原理为。下列说法正确的是 A. 与互为同素异形体 B. 的键形成过程： C. 基态氧原子的价层电子轨道表示式： D. 用电子式表示的形成过程： 3. 实验是化学的灵魂。用下列装置进行相应实验，能够达到实验目的的是 A. 图1模仿氯碱工业并验证电解饱和食盐水(含酚酞)的产物 B. 图2验证温度对 化学平衡的影响 C. 图3外加电流法保护铁管道 D. 图4探究熔融条件下烧碱的导电性 4. M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，M和W可以形成一种红棕色气体，X是地壳中含量最高的金属元素，Y是同周期元素中原子半径最小的元素，Z的基态原子中有6个未成对电子。下列说法正确的是 A. 原子半径：X>Y>M>W B. 电负性：M>W C. Z位于元素周期表中第四周期第ⅣB族 D. 第一电离能：W>M 阅读以下材料，请完成下面3个小题。 铁及其化合物性质丰富。Fe具有还原性，可与非金属单质、水、酸、盐等在一定条件下反应。铁的氧化物、氢氧化物及盐的性质可以从物质类别和元素价态的视角进行预测。铁的配合物种类繁多，如溶液可用于检验，与稀硝酸反应生成、和，在碱性溶液中与生成、和。是重要的化工原料，可用作反应的催化剂。硫铁矿烧渣中含有大量，工业上常用于制取绿矾。 5. 下列叙述正确的是 A. 键角： B. 为碱性氧化物，NO为酸性氧化物 C. 中N原子化合价为﹣1 D. 绿矾的电离方程式为： 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 过量的Fe在Cl2中燃烧：Fe+Cl2FeCl2 B. 溶于HI溶液： C. 向煮沸的氢氧化钠溶液中加制备胶体： D. 溶液与稀硝酸反应： 7. 对于反应，下列有关说法正确的是 A. 加入催化剂，反应的焓变减小 B. 升高温度，反应体系的活化分子百分数增多 C. 向固定容积的反应体系中充入氦气，体系压强增大，反应速率加快 D. 其他条件相同，增大，反应的平衡常数K增大 8. 海水开发利用的部分过程如图所示，下列有关说法正确的是 A. 除去粗盐中的、、，加入试剂的顺序是：→NaOH→→过滤后加盐酸 B. 工业上通过向饱和食盐水中先通再通，析出碳酸钠晶体 C. 工业上通过电解熔融的制取Mg D. 第⑤步反应的离子方程式为： 9. 根据实验操作及现象，下列结论中错误的是 选项 实验操作及现象 结论 A 将少量氯气通入溴化亚铁溶液，溶液变为黄色 氧化性： B 同物质的量浓度同体积的溶液与溶液混合，产生白色沉淀 结合能力： C 将银片和溶液与铜片和溶液组成双液原电池。连通后银片变厚，铜电极附近溶液逐渐变蓝 Cu的金属性比Ag强 D 室温下，用pH试纸测得溶液呈碱性 的电离平衡常数小于其水解平衡常数 A. A B. B C. C D. D 10. 为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如下图所示。当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态；当打开和、闭合时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的解离为和并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法不正确的是 A. 蓄电时，锌电极为阴极 B. 蓄电时，图中右侧电解池发生的总反应为 C. 放电时，每消耗，理论上有由双极膜向碳锰电极迁移 D. 理论上，该电化学装置运行过程中需要不断补充和KOH溶液 11. 某温度下，将和充入密闭的刚性容器中发生反应，该反应的v-t图像如图所示，时刻测定容器内HI的物质的量为1 mol，时刻保持等温等容，抽走0.5 mol HI。下列有关叙述正确的是 A. 时刻，抽取HI后再次达到平衡，的百分含量不变 B. 该温度下的平衡常数 C. 时刻，抽取HI的瞬间，在图像上的变化应该是a点 D. 反应达到平衡后，减小体积增大压强容器内气体颜色变深，平衡移动 12. 氢硫酸是一种弱酸(、)。下列说法正确的是 A. 用吸收(标况)所得溶液中： B. 用NaOH吸收后的溶液中，则 C. 溶液吸收少量气体，产生黑色沉淀，上层清液中： D. 能与发生反应： 13. 用一碘甲烷热裂解制取低碳烯烃的主要反应有： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 在体积为的恒容密闭容器中，投入，不同温度下平衡体系中、、物质的量分数随温度变化如图所示。 下列说法不正确的是 A. B. 曲线X表示的物质的量分数 C. 以前，温度对反应Ⅱ的影响是物质的量分数变化的主要因素 D. 的平衡体系中，的物质的量分数为 二、非选择题：共4题，共61分 14. 化学与生产生活有着密不可分的关系，回答下列问题： （1）科学研究发现甲醇和羰基硫(COS)是火星上存在的有机物，中含有_______mol σ键，基态S原子有_______种不同空间运动状态的电子，羰基硫(COS)的电子式_______。 （2）常用于酯交换等有机合成，下列各种Li原子电子排布图(轨道表示式)表示的状态中能量最高和最低的分别为_______、_______(填字母)。 A． B． C． D． 与具有相同的电子结构，_______(填“>”“＜”“=”)。 （3）航母螺旋桨主要用铜合金制造，基态Cu原子的价电子排布式为_______，位于元素周期表_______区。 15. 实验室以废旧锂电池正极材料(含及少量Al、Fe等)为原料制备。 已知：，，。的电离常数为，的电离常数分别为、。 （1）“酸浸”时，与反应生成并放出，该反应的离子方程式为_______。 （2）“萃取”时，有机磷萃取剂(用HA表示)萃取金属离子的原理可表示为：。钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与pH的关系如图所示。随pH的升高，在有机磷萃取剂中萃取率增大的原因是_______。 （3）“反萃取”的目的是将有机层转移到水层。使尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有_______(填两项)。 （4）“沉钴”时可加入溶液或溶液反应制得。 ①若用溶液作沉淀剂，反应的平衡常数K的数值为_______。 ②不能用溶液代替溶液的原因是_______。 16. 电化学在生产、生活和科技发展中发挥着越来越重要的作用。 Ⅰ.一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能。如图所示，某同学设计用该电池探究将雾霾中的、NO转化为的原理和电镀的原理。 （1）燃料电池放电过程中负极的电极反应式_______。 （2）乙装置中物质A为_______(填化学式)，若在标准状况下，甲装置有参加反应，则理论上乙装置中通入的A物质的物质的量为_______mol。 （3）丙装置为铜表面镀银装置，电极C为_______，电镀一段时间后，溶液中溶液浓度_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。 Ⅱ.“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将太阳能转化为电能(工作原理图1)，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。当飞船运行到阴影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，镉镍蓄电池工作原理为。 （4）飞船在光照区运行时，N极连接镉镍蓄电池极_______(填“m”或“n”)。飞船运行到阴影区时，b室中发生的电极反应式为_______。 17. 为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，将转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。 方法Ⅰ：催化加氢制甲醇。 以、为原料合成涉及的反应如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： （1）计算反应ⅰ的_______。 （2）一定温度和催化剂条件下，、和(已知不参与反应)在总压强为3.0 MPa的密闭容器中进行上述反应，平衡时的转化率、和CO的选择性随温度的变化曲线如图所示。 ①图中曲线b表示物质_______的变化(填“”、“”或“CO”)。 ②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法不正确的有_______(填字母)。 A．降低温度，反应ⅰ～ⅲ的正、逆反应速率都减小 B．向容器中再通入少量，的平衡转化率下降 C．移去部分，反应ⅲ平衡不移动 D．选择合适的催化剂不能提高的平衡转化率 E．平衡时的体积分数大于50% 方法Ⅱ．催化加氢可以直接合成二甲醚。涉及以下主要反应： ① ② 恒压条件下，、起始量相等时，的平衡转化率和的选择性随温度变化如下图所示。 已知：的选择性 （3）300℃时，通入、各1 mol，平衡时的选择性、的平衡转化率均为30%，则此温度下反应①的平衡常数_______(保留2位有效数字)。 （4）温度高于300℃，的平衡转化率随温度升高而增大的原因可能是_______。 方法Ⅲ：催化加氢制低碳烯烃(2～4个C的烯烃) 某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了直接合成低碳烯烃，并给出了其可能的反应历程(如图所示)。首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*，随后参与到的还原过程；SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。 注：□表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒。 （5）理论上，反应历程中生成的甲醇与消耗的H*的物质的量之比为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $