精品解析:广西柳州高级中学2025-2026学年度上学期2024级(高二)期末考试化学试卷
2026-09-12
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内容正文:
2025~2026学年度上学期2024级(高二)期末考试
化学试题
(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 B-11 O-16 P-31 Zn-65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 是制造光导纤维的原料
B. 考古时利用测定文物的年代
C. 干冰在工业上广泛用作制冷剂
D. 食品中添加过量以达到防腐和抗氧化作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.具有良好的光信号传导性能,是制造光导纤维的主要原料,A正确;
B.具有放射性且半衰期恒定,考古时可利用其衰变规律测定文物年代,B正确;
C.干冰是固态,升华时会吸收大量热量,工业上广泛用作制冷剂,C正确;
D.虽有防腐和抗氧化作用,但属于有毒物质,食品中仅可限量添加,过量添加会危害人体健康,D错误;
故选D。
2. 化学用语是学习化学的工具。下列化学用语正确的是
A. 次氯酸的结构式:H-O-Cl
B. 的价层电子对互斥模型:
C. 二氧化碳的电子式:
D. 键的轨道重叠示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.次氯酸中为中心原子,分别与、形成单键,其结构式为,A正确;
B.中心的价层电子对数为,无孤电子对,价层电子对互斥模型为平面三角形,图示为含1对孤电子对的四面体结构,B错误;
C.为共价化合物,其电子式为,C错误;
D.键为轨道肩并肩重叠形成,图示为轨道头碰头重叠,属于键,D错误;
故选A。
3. 下列有关晶体的说法错误的是
A. 晶体具有自范性和各向异性
B. 可以通过X射线衍射区分晶体和非晶体
C. 分子晶体中共价键越强,熔沸点越高
D. 含有共价键的晶体不一定是共价晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶体的宏观特征为具有自范性(可自发形成规则多面体外形)和各向异性(不同方向上物理性质存在差异),说法正确,不符合题意;
B.晶体存在长程有序的周期性结构,X射线衍射时会产生特征衍射峰,非晶体无该特征,因此X射线衍射是区分晶体和非晶体的可靠方法,说法正确,不符合题意;
C.分子晶体的熔沸点由分子间作用力(范德华力、氢键等)决定,与分子内部的共价键强度无关,说法错误,符合题意;
D.含有共价键的晶体可能是离子晶体(如中含共价键)、分子晶体(如中含共价键),不一定是共价晶体,说法正确,不符合题意;
故该题正确答案为C项。
4. 下列实验方案能达到实验目的的是
A.测定一定时间内生成的反应速率
B.探究改变压强对化学平衡的影响
C.蒸干溶液获得晶体
D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.可通过秒表记录一定时间内收集氢气的体积或通过秒表记录收集一定氢气的体积所需时间,来测定一定时间内生成的反应速率,A正确;
B.反应前后气体分子总数相等,改变压强平衡不发生移动,无法探究压强对化学平衡的影响,B错误;
C.溶液中存在水解平衡,蒸干过程中挥发促进水解正向进行,最终得到,无法获得晶体,C错误;
D.为碱性溶液,会与酸式滴定管的玻璃活塞成分反应粘连活塞,标准液应盛放在碱式滴定管中,装置使用错误,D错误;
故选A。
5. 邻氨基苯甲酸是一种重要的有机合成中间体。下列有关该物质及其组成元素的说法错误的是
A. 键长:C-H键N-H键
B. 羧基中C原子采取杂化
C. 第一电离能的大小顺序:
D. 该分子所含元素均处于元素周期表的p区
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,C的原子半径大于N,故键键长大于键,A正确;
B.羧基中C原子形成3个键,无孤电子对,价层电子对数为3,采取杂化,B正确;
C.同周期主族元素第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻的O,故第一电离能顺序为,C正确;
D.该分子含C、H、O、N四种元素,其中H元素处于元素周期表s区,并非所有元素都在p区,D错误;
故选D。
6. 硒(34Se)、硫对应的化合物在医药、催化、材料等领域有广泛应用。下列关于这两种元素及其化合物的说法正确的是
A. 的空间结构为三角锥形
B. 键角大小:
C. 比稳定是因为水分子间存在氢键
D. 和都是含有极性键的非极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO3中心S原子价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为平面三角形,不是三角锥形,A错误;
B.SeO3中心Se原子价层电子对数为,无孤电子对,为平面三角形结构,键角约;中心Se原子价层电子对数为,含1对孤电子对,为三角锥形结构,孤电子对的斥力会使键角小于,故键角,B正确;
C.物质的稳定性由分子内共价键的键能决定,H2O比H2S稳定是因为H-O键键能大于H-S键,氢键是分子间作用力,仅影响熔沸点等物理性质,不影响化学稳定性,C错误;
D.CS2中心原子C原子价层电子对数为,是直线形分子,两个C=S键(极性键)对称分布,属于非极性分子;中仅含S-S非极性键,D错误;
故选B。
7. 下列物质的结构与性质没有因果关系的是
选项
结构
性质
A
的空间结构为三角锥形
具有还原性
B
甲酸中O-H键极性大于乙酸中的O-H键
甲酸酸性强于乙酸
C
乙烯分子含有键
乙烯易发生加成反应
D
乙醇的-OH与水分子的-OH相似
乙醇能与水互溶
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.具有还原性是因为中元素为价(最低价态),易失电子发生氧化反应,与其三角锥形的空间结构无因果关系,A符合题意;
B.乙酸中的甲基为给电子基团,会降低键极性,甲酸中键极性更强,更易电离出,因此甲酸酸性强于乙酸,二者存在因果关系,B不符合题意;
C.乙烯分子的键键能较小、易断裂,因此乙烯易发生加成反应,二者存在因果关系,C不符合题意;
D.乙醇的与水分子的结构相似,且二者分子间可形成氢键,因此乙醇能与水互溶,二者存在因果关系,D不符合题意;
故该题正确答案为A项。
8. 原子序数依次增大的Z、T、Q、X、Y五种元素,其中Z、T、Q同周期且相邻,T原子的L电子层上的p轨道半充满,X与Q同族,Y原子的M电子层含有四个未成对电子。下列叙述正确的是
A. 电负性:
B. 简单离子半径:
C. 含氧酸的酸性:
D. Y原子的价层电子排布图:
【答案】B
【解析】
【分析】原子序数依次增大的Z、T、Q、X、Y五种元素,其中Z、T、Q同周期且相邻,T原子的L电子层上的p轨道半充满,则Z为C元素、T为N元素、Q为O元素;X与Q同族,则X为S元素;Y原子的M电子层含有四个未成对电子,则Y为Fe元素。
【详解】A.元素的非金属性越强,电负性越大,三种元素的非金属性强弱顺序为:O>S>C,则电负性的大小顺序为:O>S>C,即Q>X>Z,A错误;
B.离子的电子层数越大,离子半径越大,则三种离子中硫离子的离子半径最大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则氮离子的离子半径大于氧离子,所以离子半径的大小顺序为:,即X>T>Q,B正确;
C.元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,但含氧酸的酸性不一定越强,如硝酸的酸性强于亚硫酸,C错误;
D.铁元素的原子序数为26,基态原子的价层电子为,排布图为:,D错误;
故选B。
9. 污染性气体和CO可催化转变为无害气体,反应中的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是
A. 总反应的
B. 和都是反应的催化剂
C. 反应过程涉及极性键和非极性键的断裂和形成
D. 改用其他高效催化剂,、的值减小,总反应的不变
【答案】D
【解析】
【分析】结合图甲的反应机理,第一步与反应生成和,第二步与反应生成和,消去中间产物,总反应为,其中为反应的催化剂,为中间产物。结合图乙的能量变化,正反应活化能,逆反应活化能,总反应的焓变,催化剂可降低反应的活化能,但不改变反应的焓变。
【详解】A.总反应的,为放热反应,A错误;
B.在反应初始存在、最终生成,是反应的催化剂,是第一步反应生成、第二步反应消耗的物质,属于中间产物,B错误;
C.反应过程中,断裂的化学键为中的极性键、中的极性键,形成的化学键为中的非极性键、中的极性键,仅涉及非极性键的形成,无非极性键的断裂,C错误;
D.催化剂可降低反应的活化能,即、的值均减小,但催化剂不改变反应物与生成物的总能量差,总反应的不变,D正确;
故选D。
10. 下列有关电化学装置的说法错误的是
A.电流方向:Cu→Zn
B.在铁制镀件上镀铜
C.发生吸氧腐蚀
D.牺牲阳极法防护
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,该装置为铜锌双液原电池,活泼性强于铜的锌是负极、铜是正极,所以外电路中电流由铜电极流向锌电极,A正确;
B.由图可知,该装置为电镀池,在铁制镀件上镀铜时,镀层金属铜电极应与直流电源正极相连作电镀池的阳极,镀件铁作阴极,电解液为硫酸铜溶液,图示中铁与正极连接,作阳极,B错误;
C.由图可知,铁、铜与在水中构成原电池时,铁发生吸氧腐蚀,C正确;
D.由图可知,金属M活泼性大于铁,M失去电子被氧化,属于牺牲阳极法防护,D正确;
故选B。
11. 锌-空气二次电池具备高性能、长寿命以及可充电等优点,其原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时b极与直流电源的负极相连
B. 充电时a极的电极反应为
C. 放电一段时间后,a极区小于b极区
D. 放电过程中,消耗时,有通过阴离子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】根据反应的自发性,活泼金属电池中金属往往作负极,故锌在负极放电,电极反应式为,氧气在正极放电,电极反应式为;
【详解】A.充电时,原正极b极为电解池的阳极,应与直流电源正极相连,A错误;
B.充电时a极为阴极,电解液为碱性溶液,电极反应中不能出现,正确反应为,B错误;
C.放电时,a极(负极)反应为,消耗;b极(正极)反应为,生成;通过阴离子交换膜从b极区迁移到a极区,转移等量电子时,a极消耗的多于迁移进来的,a极区降低,b极区基本不变,故a极区小于b极区,C正确;
D.未说明处于标准状况,无法确定的物质的量,无法计算迁移的的量,D错误;
故选C。
12. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液,观察沉淀颜色变化
先生成白色沉淀,后变为黄色沉淀
B
将装有的两支密封玻璃管分别浸泡于冷水和热水中
热水中玻璃管红棕色更深
反应的
C
将溶液分别加入、的溶液中,观察气体产生的速率
前者产生气体的速率大于后者
增大反应物浓度,可加快化学反应速率
D
用pH试纸分别测定溶液和溶液的pH
pH前者大于后者
酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液过量,滴加时过量的直接与反应生成黄色沉淀,并非沉淀转化为,无法比较大小,A错误;
B.热水中红棕色更深,说明升高温度,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应放热,即,B正确;
C.反应生成的易溶于水,难以通过观察气体产生速率比较反应快慢,应观察溶液出现浑浊的时间,C错误;
D.未说明和溶液的浓度相等,无法根据大小判断对应酸的酸性强弱,D错误;
故选B。
13. 一定温度下,在两个容积均为2 L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应: ,相关数据见表。下列说法错误的是
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
I
0.4
0.4
0.2
II
0.4
0.4
0.24
A. 温度
B. 容器II中达平衡时,CO的转化率为60%
C. 若容器I中反应10 min达平衡,则0~10 min内
D. 容器I平衡后,向容器中再充入0.4 mol CO和,平衡向逆反应方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化碳的物质的量减小,由表格数据可知,T1条件下二氧化碳的物质的量小于T2,所以温度T1高于T2,A正确;
B.由表格数据可知,容器II中达平衡时,二氧化碳的物质的量为0.24 mol,由方程式可知,一氧化碳的转化率为:,B正确;
C.由表格数据可知,容器I中反应10 min达平衡时,二氧化碳的物质的量为0.2 mol,由方程式可知,0~10 min内氮气的反应速率为:,C正确;
D.由表格数据可知,容器I平衡后,二氧化碳的物质的量为0.2 mol,由方程式可知,一氧化氮、一氧化碳的物质的量都为:0.4mol -0.2 mol=0.2 mol,氮气的物质的量为:0.2 mol×=0.1 mol,反应的平衡常数为:K==5,则平衡后充入0.4 mol 一氧化碳和0.2 mol 二氧化碳时,反应的浓度商为:Qc=≈2.22<K,则平衡正向移动,D错误;
故选D。
14. 25℃下,用NaOH溶液分别滴定、两种溶液,(、),pM随pH变化关系如图所示。已知比更难溶,当离子浓度时,认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A. ①代表滴定溶液的变化关系
B. 25℃下,的的数量级为10
C. 调控溶液的,可使工业废水中的完全沉淀
D. 当与共沉淀时溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.比更难溶,相同pH条件下更小,对应更大,因此①代表滴定溶液的变化关系,A正确;
B.当曲线①时,,此时,,,25℃下,的的数量级为,B正确;
C.当曲线②时,,此时,,;时,此时,未完全沉淀,C错误;
D.两者共沉淀时,溶液中,即,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硼、磷、镍()元素的化合物在农业、科技、国防中有着许多独特的用途。回答下列问题。
(1)基态镍原子的核外电子排布式为________。
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①阴离子的空间结构为________。
②沸点:氨()________膦()(填“高于”或“低于”),原因是________。
(3)立方磷化硼(BP)的晶胞如图所示,已知该晶体熔点高,晶胞参数为a nm,原子1的分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值。
①立方磷化硼(BP)晶体类型为_____,B原子采取的杂化方式为_____。
②晶胞中与P原子等距离且最近的B原子有________个。
③原子3的分数坐标为________。
④晶胞的密度________。
【答案】(1)
(2) ①. 正四面体形 ②. 高于 ③. NH3分子间存在氢键,而PH3分子间不存在氢键
(3) ①. 共价晶体 ②. sp3杂化 ③. 4 ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
镍元素的原子序数为28,基态原子的核外电子排布式为;
【小问2详解】
① 硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为:,孤电子对数为0,离子的空间结构为正四面体形;
② 氨分子能形成分子间氢键,而磷化氢不能形成分子间氢键,则氨分子的分子间作用力大于磷化氢,沸点高于磷化氢;
【小问3详解】
① 由晶体熔点高可知,立方磷化硼属于共价晶体;由晶胞结构可知,晶胞中每个硼原子与周围的4个磷原子形成4个σ键,孤对电子对数为0,所以硼原子的价层电子对数为4,杂化方式为 sp3杂化;
② 由晶胞结构可知,在立方磷化硼晶体中,位于顶点的磷原子与位于体对角线上的硼原子距离最近,共有4个;
③ 由题意可知,位于底面面心上原子1的分数坐标为,则位于体对角线上的原子3的分数坐标为;
④ 由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的磷原子个数为:,位于体内的硼原子个数为4,设晶体的密度为ρ g/cm3,由晶胞的质量公式可得:g=ρ(a×10-7)3cm3ρ,解得:ρ=g/cm3。
16. 许多化学反应都发生在水溶液中,与生命活动、生活、生产与环保息息相关。回答下列问题。
(1)某温度下,0.1 mol/L的NaOH溶液pH为11,该温度下水的离子积________。
(2)常温下,向溶液中加入NaOH固体的过程中,下列数据变大的是________。
A. B. C. D.
(3)常温下,0.1 mol/L的HY溶液与NaOH溶液混合过程中,HY与的分布分数随pH变化如图所示。
①HY的电离平衡常数________。
②现有由HY溶液和NaY溶液混合制得的某缓冲液,当缓冲液呈中性时,溶液中________,溶液中离子浓度的大小顺序为________。
(4)常温下,分别向未知浓度的HA溶液和MOH溶液加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。
①MOH为________碱(填“强”或“弱”)。
②X、Y、Z三点对应的溶液中水的电离程度大小顺序为______。
③将0.1 mol/L的HA溶液和0.2 mol/L的MOH溶液等体积混合,溶液呈酸性,此时溶液中______(填“”、“”或“”)。
【答案】(1) (2)AD
(3) ①. ②. ③.
(4) ①. 弱 ②. X = Z > Y ③.
【解析】
【小问1详解】
0.1 mol/L的氢氧化钠溶液pH为11,说明溶液中氢氧根离子浓度为0.1 mol/L,氢离子浓度为10-11 mol/L,则该温度下水的离子积为:Kw=0.1×10-11=10-12;
【小问2详解】
氢氧化钠与醋酸溶液反应生成醋酸钠和水,则常温下,向醋酸溶液中加入氢氧化钠固体时,溶液中醋酸浓度、氢离子浓度减小,醋酸根离子浓度增大,但水的离子积常数、醋酸的电离常数不变;
A.由电离常数可知,溶液中,由分析可知,反应中氢离子浓度减小、电离常数不变,则和的值增大,A正确;
B.由电离常数可知,溶液中,由分析可知,反应中醋酸根离子浓度增大、电离常数不变,则和的值减小,B错误;
C.水的离子积常数是温度函数,温度不变,水的离子积常数不变,所以溶液中保持不变,C错误;
D.由分析可知,反应中氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,所以溶液中变大,D正确;
故选AD;
【小问3详解】
① 由图可知,溶液中HY浓度与Y−浓度相等时,溶液pH为5,则HY的电离平衡常数为:;
② 缓冲液呈中性时,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度均为10-7 mol/L,由电离常数可知,溶液中;由电荷守恒关系可知,溶液中钠离子浓度与Y−浓度相等,则溶液中离子浓度大小顺序为:;
【小问4详解】
由图可知,HA溶液稀释100倍时,溶液pH由3变为5,说明HA是强酸;MOH溶液稀释100倍时,溶液pH由9变为8,说明MOH是弱碱;
①由分析可知,MOH是弱碱;
② 水电离出的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子浓度,酸在溶液中电离出的氢离子和碱在溶液中电离出的氢氧根离子抑制水的电离,由图可知,X点溶液的pH为5,则溶液中水电离出的氢离子浓度为:;Y点溶液的pH为4,则水电离出的氢离子浓度为:;Z点溶液pH为9,则溶液中水电离出的氢离子浓度为:,所以水电离程度大小顺序为X = Z > Y;
③ 将0.1 mol/L的HA溶液和0.2 mol/L的MOH溶液等体积混合,反应后得到等浓度的MA和MOH混合溶液,由题意可知,溶液呈酸性,说明M+的水解程度大于MOH的电离程度,所以溶液中MOH的浓度大于M+。
17. 废旧电池中蕴含大量的金属资源,常采用湿法对废旧氢镍电池负极材料(含有NiO、Ni和少量Fe、Mg、Ca、MnO、石墨粉等)进行处理,流程如下:
已知:①溶液中当离子浓度时,可认为该离子已完全沉淀。
②、。
③部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:
沉淀物
开始沉淀时的pH
2.7
7.6
7.7
7.7
10.4
完全沉淀时的pH
3.7
9.6
9.5
9.8
12.4
回答下列问题。
(1)“酸浸”前,常将负极材料粉碎,目的是________,为达成此目的,还可以采取的方法有________。
(2)“沉铁”时,加入发生反应的离子方程式为________。
(3)“沉钙沉镁”时,逐步加入NaF的过程中先生成________沉淀(填“”或“”),当除尽时,溶液中至少为________mol/L。
(4)“沉锰”时加入作氧化剂被还原为。该过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(5)测定的纯度:取25.0 g样品溶于稀硫酸(生成),配成250 mL溶液,取25.00 mL溶液,用0.1000 mol/L标准酸性高锰酸钾溶液滴定至终点,平均消耗标准溶液20.00 mL。
①补充并配平发生的离子反应方程式:________。
______________________________。
②样品的纯度为________(已知:)。
【答案】(1) ①. 加快反应速率提高浸取效率 ②. 增加硫酸浓度、升高温度、搅拌
(2)
(3) ①. ②. 。 (4)1:1
(5) ①. ②. 36.6%
【解析】
【分析】负极材料加入稀硫酸酸浸,石墨粉等不反应成为浸渣,其它金属元素成为相应的硫酸盐溶液,加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子并调节pH得到氢氧化铁沉淀得到滤渣1,滤液加入氟化钠将镁、钙转化为沉淀得到滤渣2,滤液调节pH=5,加入得到二氧化锰沉淀,滤液加入草酸铵得到。
【小问1详解】
“酸浸”前,常将负极材料粉碎,目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率提高浸取效率;为达成此目的,还可以采取的方法有适当增加硫酸浓度、升高温度、搅拌等;
【小问2详解】
过氧化氢具有强氧化性,将亚铁离子氧化为铁离子,通过调节pH,铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,故反应为。
【小问3详解】
的远小于,相同条件下的溶解度更低,加入NaF时会优先析出沉淀。
当除尽时,,根据,代入数据得。
【小问4详解】
“沉锰”时加入的 作为氧化剂, 中存在过氧根离子-O-O-,反应中氧元素化合价由-1变为-2被还原,该过程锰元素化合价由+2变为+4被氧化,根据电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1。
【小问5详解】
①滴定过程中弱酸草酸和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应生成二氧化碳和锰离子,碳元素化合价由+3变为+4、锰元素化合价由+7变为+2,根据电子守恒配平可得 。
②由①得到方程式体现的关系,结合碳元素守恒可知,样品的纯度为。
18. 全国生态环境保护大会强调,要实现绿色低碳转型,以更加积极的姿态参与全球气候治理。回答下列问题。
(1)一定条件下,与反应可转化为和,该反应不仅可应用于温室气体的消除,实现低碳发展,还可以应用于空间站中与的循环,实现的再生。
已知:反应I.
反应II.
反应III.
①______kJ/mol,推测反应I在______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)条件下能自发进行。
②一定温度下,在一密闭恒容容器中若只发生反应II,下列能说明反应II达到平衡状态的是______。
A.
B.的比值不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)一定条件下,利用可将还原为CO。在一密闭容器中充入、气体各1.0 mol,发生反应 。测得的平衡转化率随温度、压强的变化曲线如图所示。
①________0(填“”、“”或“”,下同)。
②________,判断依据为________。
③Q点的压强平衡常数________(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压气体总压强该气体的物质的量分数)。
(3)一种无污染、无需净化的高效产氢可充电电池如图所示。电极为Zn和选择性催化材料,实现了放电析氢和充电氧化两个独立的反应。
①充电时b极的电极反应式为________。
②放电时,当外电路转移时,负极区溶液的质量增重________g。
【答案】(1) ①. -278.0 ②. 低温 ③. AB
(2) ①. > ②. < ③. 该反应正向为气体分子数增大的反应,相同温度下压强越小CH4平衡转化率越高 ④. 196
(3) ①. ②. 99
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,反应III = 反应I + 反应II,故 ;反应I的 ,且正向气体分子数减少,即 ,根据 时反应自发进行,可知该反应在低温条件下能自发进行;
②A.速率之比等于化学计量数之比,即 ,当 时,说明 ,正逆反应速率相等,反应达到平衡,A正确;
B. 的比值不再变化,说明各组分浓度不再改变,反应达到平衡,B正确;
C.恒容密闭容器中气体总质量和总体积均不变,混合气体的密度始终不变,不能说明达到平衡,C错误;
D.反应前后气体总质量和总物质的量均不变,混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明达到平衡,D错误;
故选AB;
【小问2详解】
①由图可知,压强相同时,升高温度,CH4的平衡转化率增大,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,故 ;
②该反应正向为气体分子数增大的反应,相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小;图中相同温度下 对应的转化率大于 ,故 ;
③Q点时,的转化率为50%,则转化的 为 。 列三段式:,平衡时气体总物质的量为 ;各气体的分压分别为:,; 压强平衡常数 ;
【小问3详解】
① 充电时,b极为阳极,发生氧化反应, 失去电子生成 ,碱性条件下的电极反应式为 ;
② 放电时,a极为负极,电极反应式为 。当外电路转移 时,负极有 溶解,质量增加 ;同时为了平衡电荷,有 从正极区通过阴离子交换膜移入负极区,质量增加 。故负极区溶液的质量共增重 。
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2025~2026学年度上学期2024级(高二)期末考试
化学试题
(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 B-11 O-16 P-31 Zn-65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 是制造光导纤维的原料
B. 考古时利用测定文物的年代
C. 干冰在工业上广泛用作制冷剂
D. 食品中添加过量以达到防腐和抗氧化作用
2. 化学用语是学习化学的工具。下列化学用语正确的是
A. 次氯酸的结构式:H-O-Cl
B. 的价层电子对互斥模型:
C. 二氧化碳的电子式:
D. 键的轨道重叠示意图:
3. 下列有关晶体的说法错误的是
A. 晶体具有自范性和各向异性
B. 可以通过X射线衍射区分晶体和非晶体
C. 分子晶体中共价键越强,熔沸点越高
D. 含有共价键的晶体不一定是共价晶体
4. 下列实验方案能达到实验目的的是
A.测定一定时间内生成的反应速率
B.探究改变压强对化学平衡的影响
C.蒸干溶液获得晶体
D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
A. A B. B C. C D. D
5. 邻氨基苯甲酸是一种重要的有机合成中间体。下列有关该物质及其组成元素的说法错误的是
A. 键长:C-H键N-H键
B. 羧基中C原子采取杂化
C. 第一电离能的大小顺序:
D. 该分子所含元素均处于元素周期表的p区
6. 硒(34Se)、硫对应的化合物在医药、催化、材料等领域有广泛应用。下列关于这两种元素及其化合物的说法正确的是
A. 的空间结构为三角锥形
B. 键角大小:
C. 比稳定是因为水分子间存在氢键
D. 和都是含有极性键的非极性分子
7. 下列物质的结构与性质没有因果关系的是
选项
结构
性质
A
的空间结构为三角锥形
具有还原性
B
甲酸中O-H键极性大于乙酸中的O-H键
甲酸酸性强于乙酸
C
乙烯分子含有键
乙烯易发生加成反应
D
乙醇的-OH与水分子的-OH相似
乙醇能与水互溶
A. A B. B C. C D. D
8. 原子序数依次增大的Z、T、Q、X、Y五种元素,其中Z、T、Q同周期且相邻,T原子的L电子层上的p轨道半充满,X与Q同族,Y原子的M电子层含有四个未成对电子。下列叙述正确的是
A. 电负性:
B. 简单离子半径:
C. 含氧酸的酸性:
D. Y原子的价层电子排布图:
9. 污染性气体和CO可催化转变为无害气体,反应中的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是
A. 总反应的
B. 和都是反应的催化剂
C. 反应过程涉及极性键和非极性键的断裂和形成
D. 改用其他高效催化剂,、的值减小,总反应的不变
10. 下列有关电化学装置的说法错误的是
A.电流方向:Cu→Zn
B.在铁制镀件上镀铜
C.发生吸氧腐蚀
D.牺牲阳极法防护
A. A B. B C. C D. D
11. 锌-空气二次电池具备高性能、长寿命以及可充电等优点,其原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时b极与直流电源的负极相连
B. 充电时a极的电极反应为
C. 放电一段时间后,a极区小于b极区
D. 放电过程中,消耗时,有通过阴离子交换膜
12. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液,观察沉淀颜色变化
先生成白色沉淀,后变为黄色沉淀
B
将装有的两支密封玻璃管分别浸泡于冷水和热水中
热水中玻璃管红棕色更深
反应的
C
将溶液分别加入、的溶液中,观察气体产生的速率
前者产生气体的速率大于后者
增大反应物浓度,可加快化学反应速率
D
用pH试纸分别测定溶液和溶液的pH
pH前者大于后者
酸性:
A. A B. B C. C D. D
13. 一定温度下,在两个容积均为2 L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应: ,相关数据见表。下列说法错误的是
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
I
0.4
0.4
0.2
II
0.4
0.4
0.24
A. 温度
B. 容器II中达平衡时,CO的转化率为60%
C. 若容器I中反应10 min达平衡,则0~10 min内
D. 容器I平衡后,向容器中再充入0.4 mol CO和,平衡向逆反应方向移动
14. 25℃下,用NaOH溶液分别滴定、两种溶液,(、),pM随pH变化关系如图所示。已知比更难溶,当离子浓度时,认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A. ①代表滴定溶液的变化关系
B. 25℃下,的的数量级为10
C. 调控溶液的,可使工业废水中的完全沉淀
D. 当与共沉淀时溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硼、磷、镍()元素的化合物在农业、科技、国防中有着许多独特的用途。回答下列问题。
(1)基态镍原子的核外电子排布式为________。
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①阴离子的空间结构为________。
②沸点:氨()________膦()(填“高于”或“低于”),原因是________。
(3)立方磷化硼(BP)的晶胞如图所示,已知该晶体熔点高,晶胞参数为a nm,原子1的分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值。
①立方磷化硼(BP)晶体类型为_____,B原子采取的杂化方式为_____。
②晶胞中与P原子等距离且最近的B原子有________个。
③原子3的分数坐标为________。
④晶胞的密度________。
16. 许多化学反应都发生在水溶液中,与生命活动、生活、生产与环保息息相关。回答下列问题。
(1)某温度下,0.1 mol/L的NaOH溶液pH为11,该温度下水的离子积________。
(2)常温下,向溶液中加入NaOH固体的过程中,下列数据变大的是________。
A. B. C. D.
(3)常温下,0.1 mol/L的HY溶液与NaOH溶液混合过程中,HY与的分布分数随pH变化如图所示。
①HY的电离平衡常数________。
②现有由HY溶液和NaY溶液混合制得的某缓冲液,当缓冲液呈中性时,溶液中________,溶液中离子浓度的大小顺序为________。
(4)常温下,分别向未知浓度的HA溶液和MOH溶液加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。
①MOH为________碱(填“强”或“弱”)。
②X、Y、Z三点对应的溶液中水的电离程度大小顺序为______。
③将0.1 mol/L的HA溶液和0.2 mol/L的MOH溶液等体积混合,溶液呈酸性,此时溶液中______(填“”、“”或“”)。
17. 废旧电池中蕴含大量的金属资源,常采用湿法对废旧氢镍电池负极材料(含有NiO、Ni和少量Fe、Mg、Ca、MnO、石墨粉等)进行处理,流程如下:
已知:①溶液中当离子浓度时,可认为该离子已完全沉淀。
②、。
③部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:
沉淀物
开始沉淀时的pH
2.7
7.6
7.7
7.7
10.4
完全沉淀时的pH
3.7
9.6
9.5
9.8
12.4
回答下列问题。
(1)“酸浸”前,常将负极材料粉碎,目的是________,为达成此目的,还可以采取的方法有________。
(2)“沉铁”时,加入发生反应的离子方程式为________。
(3)“沉钙沉镁”时,逐步加入NaF的过程中先生成________沉淀(填“”或“”),当除尽时,溶液中至少为________mol/L。
(4)“沉锰”时加入作氧化剂被还原为。该过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(5)测定的纯度:取25.0 g样品溶于稀硫酸(生成),配成250 mL溶液,取25.00 mL溶液,用0.1000 mol/L标准酸性高锰酸钾溶液滴定至终点,平均消耗标准溶液20.00 mL。
①补充并配平发生的离子反应方程式:________。
______________________________。
②样品的纯度为________(已知:)。
18. 全国生态环境保护大会强调,要实现绿色低碳转型,以更加积极的姿态参与全球气候治理。回答下列问题。
(1)一定条件下,与反应可转化为和,该反应不仅可应用于温室气体的消除,实现低碳发展,还可以应用于空间站中与的循环,实现的再生。
已知:反应I.
反应II.
反应III.
①______kJ/mol,推测反应I在______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)条件下能自发进行。
②一定温度下,在一密闭恒容容器中若只发生反应II,下列能说明反应II达到平衡状态的是______。
A.
B.的比值不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)一定条件下,利用可将还原为CO。在一密闭容器中充入、气体各1.0 mol,发生反应 。测得的平衡转化率随温度、压强的变化曲线如图所示。
①________0(填“”、“”或“”,下同)。
②________,判断依据为________。
③Q点的压强平衡常数________(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压气体总压强该气体的物质的量分数)。
(3)一种无污染、无需净化的高效产氢可充电电池如图所示。电极为Zn和选择性催化材料,实现了放电析氢和充电氧化两个独立的反应。
①充电时b极的电极反应式为________。
②放电时,当外电路转移时,负极区溶液的质量增重________g。
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