精品解析：四川省绵阳市2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题

秘密★启用前【考试时间2025年1月14日7：45-9：00】 高中2023级第三学期末教学质量测试 化学 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成，共6页；答题卡共2页。满分100分，测试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。 2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案：非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3.考试结束后将答题卡收回。 可能用到的相对原子质量：Na23 Mg24 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列过程中能够放出热量的是 A. 2Cl→Cl2 B. O2→2O C. 煅烧石灰石 D. 液氨汽化 【答案】A 【解析】 【详解】A．是氯原子之间形成共价键的过程，成键会释放热量，A正确； B．是分子中断裂共价键的过程，断键需要吸收热量，B错误； C．煅烧石灰石是高温分解为和的反应，属于典型的吸热反应，C错误； D．液氨汽化是液态氨转化为气态氨的物理过程，汽化需要吸收热量，D错误； 故选A。 2. 在透明的恒容密闭容器中，进行可逆反应：2NO2(g，红棕色)N2O4(g，无色)。下列可观测量不能用于衡量该反应的化学反应速率的是 A. 体系的颜色深浅 B. NO2的物质的量 C. 体系的压强大小 D. 混合气体的体积 【答案】D 【解析】 【详解】A．体系颜色深浅与浓度有关，单位时间内颜色深浅的变化可反映浓度的变化速率，可衡量反应速率，A不符合题意； B．单位时间内物质的量的变化值除以容器体积即可得到反应速率，可衡量反应速率，B不符合题意； C．该反应为气体分子数减小的反应，恒容条件下体系压强与气体总物质的量正相关，单位时间内压强的变化可反映反应进行的快慢，可衡量反应速率，C不符合题意； D．反应在恒容密闭容器中进行，混合气体的体积始终等于容器容积，保持恒定，无法通过其变化衡量反应速率，D符合题意； 故选D。 3. 油盐酱醋，皆含化学。下列相关说法正确的是 A. 菜籽油是电解质 B. 食盐水是强电解质 C. 豆瓣酱是化合物 D. 醋酸是弱电解质 【答案】D 【解析】 【详解】A．菜籽油属于有机化合物，在水溶液和熔融状态下均不能电离出自由移动的离子，属于非电解质，A错误； B．食盐水是氯化钠的水溶液，属于混合物，而电解质的研究对象为化合物，因此食盐水不是电解质，B错误； C．豆瓣酱含有水、蛋白质、无机盐等多种物质，属于混合物，化合物为纯净物的分类，C错误； D．醋酸为弱酸，在水溶液中只能部分电离，属于弱电解质，D正确； 故选D。 4. 盐类水解知识广泛应用于生产、生活，下列化学应用与盐类水解无关的是 A. NH4Cl溶液用作除锈剂 B. 氯碱工业制烧碱 C. 用热的纯碱溶液洗涤油污 D. 明矾用作净水剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，酸可与铁锈反应除锈，应用与盐类水解有关，A不符合题意； B．氯碱工业是电解饱和溶液制取烧碱，原理为电解反应，与盐类水解无关，B符合题意； C．纯碱为，属于强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，加热可促进水解、溶液碱性增强，油污在碱性条件下水解被除去，应用与盐类水解有关，C不符合题意； D．明矾中的水解生成胶体，胶体可吸附水中悬浮杂质实现净水，应用与盐类水解有关，D不符合题意； 故选B。 5. 观微知宏，万物皆备。下列说法错误的是 A. 烟花的绚丽绽放与电子跃迁有关 B. 溶洞的形成与沉淀溶解平衡有关 C. 工业上精炼粗铜是利用了原电池原理 D. “暖贴”发热原理与钢铁吸氧腐蚀相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．烟花的绚丽色彩来自焰色反应，本质是金属元素的电子吸收能量跃迁到高能级，再跃迁回低能级时以光的形式释放能量，与电子跃迁有关，A正确； B．溶洞形成过程中存在的溶解与沉积平衡，涉及的可逆转化，与沉淀溶解平衡有关，B正确； C．工业上精炼粗铜时，以粗铜为阳极、纯铜为阴极、铜盐溶液为电解质，外接电源进行电解，利用的是电解池原理，C错误； D．“暖贴”中含有铁粉、碳粉、电解质，接触空气后发生铁的吸氧腐蚀，将化学能转化为热能，与钢铁吸氧腐蚀原理相同，D正确； 故选C。 6. 下列有关水的电离与pH的说法正确的是 A. pH=7的溶液一定呈中性 B. 煮沸纯水，c(H+)将增大，pH<7 C. 盐酸抑制水的电离，醋酸促进水的电离 D. 常温下，0.1mol/L醋酸的pH<1 【答案】B 【解析】 【详解】A．只有常温下时，的溶液才呈中性，温度改变时发生变化，的溶液不一定呈中性，A错误； B．水的电离是吸热过程，煮沸纯水时温度升高，水的电离平衡正向移动，增大，根据可知，B正确； C．盐酸和醋酸都能电离出，使水的电离平衡逆向移动，二者均抑制水的电离，C错误； D．醋酸是弱酸，只能部分电离，常温下的醋酸溶液中，故，D错误； 故选B。 7. 下列关于原子结构的说法正确的是 A. s区元素全部是金属元素 B. p能级的能量一定比s能级的能量高 C. 第四周期元素中，未成对电子数最多的元素是Cr D. N原子的2px、2py、2pz轨道相互垂直且能量不同 【答案】C 【解析】 【详解】A．s区包含第ⅠA、ⅡA族元素，其中氢元素属于s区，为非金属元素，A错误； B．同一能层的能级能量高于该能层的能级，但不同能层时该结论不成立，如能级能量低于能级，B错误； C．第四周期元素中，的价电子排布为，未成对电子数为6，是第四周期未成对电子数最多的元素，C正确； D．原子的、、轨道属于同一能级的简并轨道，三者相互垂直但能量相同，D错误； 故选C。 8. 向两个反应器中各加入0.05g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2mL 2mol/L的盐酸和醋酸，测得反应器内气体的压强随时间变化如图所示。下列有关判断错误的是 A. 盐酸与镁反应产生的氢气比醋酸的更多 B. 开始时，两个反应的速率：v(HCl)>v(CH3COOH) C. 反应结束时两个锥形瓶内气体的压强基本相等 D. 相同条件下，同浓度的盐酸比醋酸的导电能力更强 【答案】A 【解析】 【详解】A． ，，过量，最终生成的量由酸的物质的量决定，二者产生的量相等，A错误； B．是强酸完全电离，起始时更大，反应速率更快，结合图像中盐酸对应曲线斜率更大，可知，B正确； C．最终二者生成的物质的量相等，相同条件下反应器内气体压强基本相等，结合图像最终曲线几乎重合也可验证，C正确； D．同浓度下完全电离，溶液中自由移动离子浓度更大，导电能力比醋酸更强，D正确； 故选A。 9. 已知：。下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 合成氨工业中，使用催化剂能提高单位时间氨气的产量 B. 向氯水中加入碳酸钙固体，可提高HClO的浓度 C. 加热2mL 0.5mol/L CuCl2溶液，颜色发生变化 D. 牙膏中添加氟化物，能起到预防龋齿的作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂仅同等程度加快正、逆反应速率，不改变平衡状态，提高单位时间氨气产量是因为反应速率加快，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．氯水中存在平衡，碳酸钙与反应使浓度降低，平衡正向移动，浓度增大，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．反应为吸热反应，加热使平衡正向移动，浓度降低、浓度升高，颜色发生变化，可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．牙齿表面的羟基磷灰石存在溶解平衡，氟化物电离出的可与相关离子结合生成更难溶的氟磷灰石，使平衡正向移动，起到防龋齿作用，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选A。 10. 已知：，不同条件下反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 过程b使用了催化剂，使该反应的绝对值减小 B. 由可知，该反应在高温下能自发进行 C. 升高温度，该反应的平衡常数减小 D. 恒容条件下通入氦气，单位体积内反应物活化分子数增多 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂仅降低反应的活化能，不改变反应物和生成物的总能量差，因此不变，A错误； B．该反应气体分子数减小，，且反应物总能量高于生成物，为放热反应，根据，只有低温下，反应可自发进行，高温下，无法自发，B错误； C．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，C正确； D．恒容条件下通入氦气，反应物浓度不变，单位体积内反应物活化分子数不变，D错误； 故选C。 11. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。X原子的核外电子有6种不同的运动状态，Z的原子核外有2个未成对电子；在元素周期表中，X、Y相邻，W的电负性在同周期元素中为最小。下列说法正确的是 A. 元素的电负性：X>Y B. 元素的第一电离能：Y>Z C. 简单离子的半径：W>Z D. 简单氢化物的稳定性：Y>Z 【答案】B 【解析】 【分析】同一原子中每个电子的运动状态都不同，X原子的核外电子有6种不同的运动状态，说明其有6个电子，故X为C。短周期元素中，同周期电负性最小的元素为H、Li或Na，而W的原子序数大于C，故W为Na。Z的原子序数大于C、小于Na，候选元素为N、O、F、Ne，其基态原子的未成对电子数依次为3、2、1、0，因此Z为O。Y的原子序数介于C与O之间，且在元素周期表中与C相邻，故Y为N。 【详解】A．X为C，Y为N，两者位于同一周期，N位于C的右侧，电负性较大，因此元素的电负性：X<Y，A错误； B．Y为N，Z为O，N原子的价电子排布为，2p能级处于半充满状态，较稳定；O原子的价电子排布为，失去一个2p电子后可形成半充满结构，因此N的第一电离能大于O，即元素的第一电离能：Y>Z，B正确； C．W为Na，Z为O，其简单离子分别为、，两种离子均有10个电子，电子层结构相同。Na的核电荷数为11，O的核电荷数为8，核电荷数越大，对核外电子的吸引越强，离子半径越小，因此，即简单离子的半径：W<Z，C错误； D．Y为N，Z为O，O的非金属性强于N，非金属性越强，其简单氢化物越稳定，因此简单氢化物的稳定性：，即Z>Y，D错误； 故选B。 12. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 2.0 L 1.0 mol/L 溶液中，的数目为 B. 25℃时，1 L pH = 3的溶液中，的数目为 C. 2.3 g钠单质（原子处于基态）中2p能级上的电子数为 D. 1 L 0.1 mol/L的溶液中，含铬微粒总数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．所溶氯化铝的物质的量为1.0 mol/L × 2.0 L = 2.0 mol，由于铝离子发生部分水解，溶液中铝离子的数目小于，A错误； B．25℃时，溶液的pH = 3，氢离子浓度为，1 L溶液中氢离子的物质的量为，故氢离子数目为，B正确； C．钠原子的核电荷数为11，基态核外电子排布为，每个钠原子的2p能级有6个电子；2.3 g钠的物质的量为，故2p能级上的电子数为，C错误； D．所溶重铬酸钠的物质的量为0.1 mol/L × 1 L = 0.1 mol，溶液中存在平衡。每转化1个重铬酸根离子就生成2个铬酸根离子，含铬微粒总数增多，因此含铬微粒总数大于，D错误； 故选B。 13. 已知，25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸化学式 HCN 电离平衡常数（25℃） ， 下列有关说法正确的是 A. 等物质的量浓度各溶液的pH： B. 冰醋酸中逐滴加水，溶液的导电性和醋酸的电离程度均先增大后减小 C. 向NaCN溶液中通入少量： D. 将0.1 mol/L的醋酸溶液加水稀释，则的值会增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由表中数据可知，氢氰酸的电离常数小于碳酸的一级电离常数，故氰根离子比碳酸氢根离子更易水解；碳酸氢根离子还可电离，减弱其溶液的碱性。因此，等物质的量浓度时有，与原次序不符，A错误； B．冰醋酸中自由移动的离子极少，开始加水时醋酸电离产生的离子增多，导电性增强；继续加水，稀释使离子浓度减小，导电性减弱。但加水始终促进醋酸电离，电离程度不断增大，并非先增大后减小，B错误； C．碳酸的一级电离常数大于氢氰酸的电离常数，而二级电离常数小于氢氰酸的电离常数，因此碳酸能与氰根离子反应生成氢氰酸和碳酸氢根离子，碳酸氢根离子不能继续与氰根离子反应生成碳酸根离子。即使通入少量二氧化碳，正确的离子方程式也应为，C错误； D．醋酸溶液中存在电离平衡，由电离平衡常数的表达式得。温度不变时电离平衡常数不变，加水稀释后醋酸根离子浓度减小，故上述比值增大，D正确； 故选D。 14. 下列实验能达到目的的是 A. 图甲比较和水解能力的强弱 B. 图乙测定锌与稀硫酸的反应速率 C. 图丙研究浓度对反应速率的影响 D. 图丁比较碳酸和醋酸的酸性强弱 【答案】C 【解析】 【详解】A．比较和水解能力需要控制两盐溶液浓度相同，饱和和饱和溶液的浓度不相等，变量不唯一，无法比较，A错误； B．装置使用长颈漏斗，反应生成的会从长颈漏斗逸出，无法准确测定生成气体的体积，不能测定反应速率，B错误； C．两组实验只有的浓度不同，催化剂等其他条件完全相同，可通过观察气泡产生速率研究浓度对反应速率的影响，C正确； D．，，醋酸少量，与反应生成，无明显现象，无法比较酸性强弱，D错误； 故选C。 15. 同温度下，体积均为1L的两个恒容密闭容器中发生反应： 。测得数据如下表： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡时体系能量的变化 N2 H2 NH3 ① 2 3 0 27.78kJ ② 1.6 1.8 0.82 Q 下列叙述正确的是 A. 容器①②达平衡时的压强：①>② B. 容器②中反应开始时：v(逆)>v(正) C. 容器②中反应达平衡时放出的热量：Q=9.26kJ D. 升高温度，容器①中反应达平衡时：n(NH3)>0.6mol 【答案】B 【解析】 【详解】A．将容器②中氨气的物质的量根据方程式系数关系转化到反应物N2和H2，得到容器②中N2和H2的物质的量为2.01mol和3.03mol，②中起始气体的物质的量大于①中起始气体的物质的量，平衡时容器②中压强大于容器①中压强，A错误； B．根据热化学方程式可知，1molN2完全反应，放出92.6kJ热量，容器①平衡时放热27.78kJ热量，则平衡时容器①反应的N2的物质的量为，容器的体积为1L，平衡时N2、H2、NH3各物质的浓度分别为1.7mol/L、2.1mol/L、0.6mol/L，平衡常数为，容器②起始时浓度商，反应逆向进行，故，B正确； C．根据B的分析可知，容器②反应逆向进行，达到平衡时吸收热量，C错误； D．该反应为放热反应，，升高温度平衡逆向移动，平衡时，D错误； 故选B。 16. 25℃时，在20.00mL 0.1000mol/L CH3NH2溶液中滴入等浓度的盐酸标准溶液，溶液pH与所加盐酸的体积关系如图。下列说法正确的是 A. B. 该滴定过程适合选择酚酞作指示剂 C. M点有 D. N点溶液中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．25℃时0.1000 mol/L 溶液，则，，A错误； B．滴定终点溶质为，属于强酸弱碱盐，溶液呈酸性，应选酸性范围内变色的甲基橙作指示剂，B错误； C．M点加入10 mL盐酸，溶质为等浓度的和，由电荷守恒、物料守恒，联立可得，M点溶液呈碱性，故，C错误； D．N点，溶液呈中性，，结合电荷守恒可得，盐电离的离子浓度远大于水电离的、浓度，故，D正确； 故选D。 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、非选择题(本题包括4小题，共52分) 17. 某兴趣小组采用下列两种方法实验验证“”为可逆反应。请回答下列问题： （1）直接反应法验证反应为可逆反应 【实验I】将0.010mol/L Ag2SO4溶液和0.040mol/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 ①取上层清液，滴加______溶液，溶液变成红色，证明生成物有Fe3+。 ②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察到____________现象，证明存在Fe2+。 仅根据①、②实验现象能否说明该反应为可逆反应？______(填“能”或“否”)。 【实验Ⅱ】向少量Ag粉中加入0.0100mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 ③配制Fe2(SO4)3溶液时，通过加入硫酸调整溶液pH=1，目的是__________________。结合实验Ⅰ、Ⅱ，可证明为可逆反应。 （2）电化学方法验证反应为可逆反应 小皓同学提出，采用如图所示的电化学装置，也可以从平衡移动角度验证该反应是可逆反应。 ①装置中a为______溶液，b为______溶液。 ②闭合开关K，Ag电极上观察到__________________现象，电流计指针向右偏转，一段时间后指针归零；再向左侧烧杯中加入较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极溶解，电流计指针向______偏转(填“左”或“右”)。根据上述现象，可证明该反应为可逆反应。 【答案】（1） ①. KSCN或硫氰化钾 ②. 产生蓝色沉淀 ③. 否 ④. 抑制Fe3+水解 （2） ①. FeSO4 ②. AgNO3 ③. 灰黑色固体生成 ④. 左 【解析】 【小问1详解】 ①检验常用溶液，与反应会使溶液变成红色。 ②溶液用于检验，二者反应会生成特征性的蓝色沉淀；在实验I中，溶液中的浓度为，而溶液中的浓度为；等体积混合时，的物质的量大于，过量；因此，仅根据检测到存在，不能说明反应未进行完全，即不能证明该反应为可逆反应。 ③在水溶液中极易发生水解生成沉淀，加入硫酸调节的目的是抑制的水解；同时，使溶液的与实验I保持一致，遵循控制变量原则，排除氢离子浓度不同对化学平衡及实验结果的干扰。 【小问2详解】 ① 根据原电池的设计原理，左侧电极为惰性电极，负责传导电子，其所在的a烧杯中应发生与之间的转化，故a为溶液；右侧Ag电极处电解质溶液必须含有Ag+，故b为AgNO3溶液；。 ② 闭合开关K，此时电极为正极，在电极上得电子被还原，观察到灰黑色固体生成，此时电流计指针向右偏转。当向左侧烧杯中加入较浓的溶液后，生成物浓度显著增大，促使平衡逆向移动，此时溶解，失电子发生氧化反应，电极由正极变为负极；电极由负极变为正极。由于电子流向发生反转，电路中的电流方向也随之反转，因此电流计指针向左偏转。 18. 拟采用氧化还原滴定法测定反应的平衡常数。测定方案：通过氧化还原滴定法测定平衡时c(Fe2+)，再根据反应物浓度数据计算得出c(Ag+)和c(Fe3+)，进而求算出平衡常数K。 （1）将0.010mol/L Ag2SO4溶液和0.040mol/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，待反应达到平衡状态后过滤，用酸式滴定管准确量取25.00mL滤液装入______(填仪器名称)中作为待测溶液。 （2）用0.0040mol/L酸性KMnO4标准溶液滴定待测液，达到滴定终点时记录消耗KMnO4标准溶液的体积。重复实验3次，测得平均消耗KMnO4标准溶液的体积为24.25mL。 ①应该选用______(填如图标号)盛装KMnO4标准溶液进行滴定。判断达到滴定终点的现象为______。 a． b． ②根据实验目的，下列操作会导致所取待测液中c(Fe2+)测定结果偏高的是______(填标号)。 A．滴定管未用KMnO4标准溶液润洗 B．滴定结束时，俯视读取滴定管读数 C．所取待测溶液浑浊，里面含有少量Ag D．滴定开始时滴定管尖嘴处无气泡，结束时出现气泡 （3）补全滴定过程中发生反应的离子方程式：______。根据实验数据计算出平衡时混合溶液中c(Fe2+)=______mol/L。进一步结合(1)中的相关数据，可计算出该反应的平衡常数K=______。 【答案】（1）锥形瓶 （2） ①. a ②. 滴入半滴标准溶液，溶液变为紫红色，半分钟内不褪色 ③. AC （3） ①. ②. 0.0194 ③. 【解析】 【分析】 【小问1详解】 氧化还原滴定中，量取后的待测液需要置于锥形瓶中进行滴定操作，故答案为锥形瓶。 【小问2详解】 ① 酸性溶液具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，因此必须选用带玻璃活塞的酸式滴定管（对应图a），故选a。 的溶液为浅绿色，自身有颜色，滴定终点时过量的微量会使溶液显浅紫红色，且半分钟内不褪色。 ②A．滴定管未用标准液润洗，标准液被稀释，导致滴定消耗的标准液体积偏大，测得的偏高，A符合题意； B．滴定结束俯视读数，读取的标准液体积偏小，结果偏低，B不符合题意； C．待测液中含少量，会和反应生成，体系中总量增加，滴定消耗标准液体积偏大，结果偏高，C符合题意； D．滴定结束尖嘴出现气泡，读取的标准液体积偏小，结果偏低，D不符合题意； 故选AC。 【小问3详解】 根据氧化还原反应配平规则，酸性条件下​被还原为，得到产物为，即配平后的方程式为。 根据方程式，，25mL待测液中，因此。 等体积混合后初始，初始；平衡时反应的，由题干方程式知反应中消耗的，则平衡时，代入平衡常数表达式。 19. 利用以下流程回收废旧电池正极材料(主要含Al、LiFePO4等)中Li金属资源。 已知：①LiFePO4难溶于水可溶于酸，Li2CO3、Li3PO4微溶于水。 ②25℃时，；H3PO4的。 （1）写出LiFePO4中基态亚铁离子的核外电子排布式：______。 （2）“放电拆解”过程中，电池内Li+的流向是______(填标号)。 A. 正极→电解质溶液→负极 B. 正极→导线→负极 C. 负极→电解质溶液→正极 D. 负极→导线→正极 （3）“酸浸”过程中生成FePO4的化学方程式为__________________。 （4）检测出“浸出液”中c(Fe3+)=10-5mol/L，则此时溶液中c(H3PO4)=______。 （5）“双极膜法”获得LiOH的原理如图，M、N分别接上电源的两极。 ①LiOH从______(选填“A室”“B室”或“C室”)获得。 ②M电极上发生的电极反应式为__________________。 ③该法产生可在流程中循环使用的物质为______(填化学式)。 【答案】（1）或 （2）C （3） （4）10-3mol/L （5） ①. C室 ②. 或 ③. 【解析】 【分析】利用如图流程回收废旧电池正极材料（主要含Al、等）中Li金属资源，难溶于水可溶于酸，、微溶于水，放电拆解后的正极片，加入稀硫酸和过氧化氢酸浸过滤，过氧化氢具有强氧化性，可以把二价铁转化为三价铁，“氧化浸出”时生成了难溶的，由流程可知，反应为废旧磷酸亚铁锂正极片中和过氧化氢在酸性条件下生成和锂离子、水，反应的化学方程式为：，浸出液主要含和，通入氨气使以形式沉淀除去，向过滤后滤液加入碳酸钠反应生成，加入硫酸酸溶，通过双极膜法和苛化法得到LiOH，据此分析回答问题。 【小问1详解】 Fe的原子序数为26，基态Fe原子电子排布为或，失去2个4s电子形成亚铁离子，因此核外电子排布式为或者。 【小问2详解】 放电过程属于原电池工作状态，阳离子向正极移动，且离子只能在电解质溶液中迁移，电子仅在外接导线中移动，因此流向为负极→电解质溶液→正极，选C。 【小问3详解】 酸浸时作为氧化剂将​中的+2价Fe氧化为+3价，在硫酸环境下生成，同时得到和，化学方程式为； 【小问4详解】 根据，代入得； 由图得pH=2.5，即，结合磷酸三级电离常数乘积：，得。 【小问5详解】 ①双极膜可将水解离为和，B室的为阳离子，向阴极N移动进入C室，与双极膜解离出的结合生成LiOH，因此LiOH从C室获得；②M为阳极，发生氧化反应，水电离出的放电生成氧气，电极反应式为或；③B室的为阴离子，向阳极M方向迁移进入A室，与左侧双极膜解离出的结合生成，可返回之前的“酸浸”工序循环使用。 20. 甲酸甲酯(HCOOCH3)常用作处理烟草、干水果、谷物等的烟熏剂和杀菌剂，可使用铜颗粒催化剂(Cu-SiO2)催化甲醇脱氢法制备，其工艺过程包含以下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 回答下列问题： （1）制备过程中还伴随甲酸甲酯的分解，即反应Ⅲ：。反应Ⅲ的=______(用含和的代数式表示)，K3=______(用含K1和K2的代数式表示) （2）对于反应Ⅰ：减小压强，平衡______移动(填“向左”“向右”或“不”)。保持压强不变，要缩短反应Ⅰ达到平衡的时间，可采取的措施是______(填标号)。 A．升高温度 B．分离甲酸甲酯 C．加入甲醇 D．替换更高效催化剂 （3）铜颗粒催化剂(Cu-SiO2)的制备方法如下： 为测试不同w %组成的铜颗粒催化剂性能，将CH3OH(g)以x mol/h的流速通过负载Cu-SiO2的催化反应器，甲醇转化率和甲酸甲酯选择性随w %、反应温度的变化如图。 ①图1中w=15时，生成甲酸甲酯的反应速率为______mol/h(填含x代数式)。 ②图2中当温度高于563K时，甲酸甲酯选择性下降的可能原因为__________________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 向右 ②. AD （3） ①. 0.1029x或0.1x ②. 温度过高时，甲醇分解或甲酸甲酯分解造成选择性降低 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，将即可得到反应Ⅲ：。因此，反应Ⅲ的焓变，平衡常数。 【小问2详解】 反应Ⅰ的正反应是气体分子数增大的反应，根据勒夏特列原理，减小压强，平衡向气体分子数增大的方向（即向右）移动。 A．升高温度，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，A正确； B．分离出甲酸甲酯，生成物浓度减小，反应速率减慢，达到平衡的时间延长，B错误； C．加入甲醇，恒压下容器体积增大，生成物浓度降低，逆反应速率减慢，达到平衡的时间延长，C错误； D．替换更高效催化剂，能显著降低反应活化能，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，D正确； 故选AD。 【小问3详解】 ①由图1可知，当时，甲醇的转化率为，甲酸甲酯的选择性为；通入甲醇的流速为 ，则转化的甲醇的速率为；其中用于生成甲酸甲酯的甲醇的速率为 ；根据反应Ⅰ可知，生成甲酸甲酯的速率为消耗甲醇速率的一半，即； ②当温度高于563K时，甲酸甲酯选择性下降，其原因可能是温度升高导致甲醇分解或甲酸甲酯分解反应（反应Ⅲ）平衡正向移动（或速率加快），使已生成的甲酸甲酯分解；也可能是温度升高使副反应（反应Ⅱ）速率增加的程度大于主反应，导致更多甲醇转化为副产物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 秘密★启用前【考试时间2025年1月14日7：45-9：00】 高中2023级第三学期末教学质量测试 化学 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成，共6页；答题卡共2页。满分100分，测试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。 2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案：非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3.考试结束后将答题卡收回。 可能用到的相对原子质量：Na23 Mg24 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列过程中能够放出热量的是 A. 2Cl→Cl2 B. O2→2O C. 煅烧石灰石 D. 液氨汽化 2. 在透明的恒容密闭容器中，进行可逆反应：2NO2(g，红棕色)N2O4(g，无色)。下列可观测量不能用于衡量该反应的化学反应速率的是 A. 体系的颜色深浅 B. NO2的物质的量 C. 体系的压强大小 D. 混合气体的体积 3. 油盐酱醋，皆含化学。下列相关说法正确的是 A. 菜籽油是电解质 B. 食盐水是强电解质 C. 豆瓣酱是化合物 D. 醋酸是弱电解质 4. 盐类水解知识广泛应用于生产、生活，下列化学应用与盐类水解无关的是 A. NH4Cl溶液用作除锈剂 B. 氯碱工业制烧碱 C. 用热的纯碱溶液洗涤油污 D. 明矾用作净水剂 5. 观微知宏，万物皆备。下列说法错误的是 A. 烟花的绚丽绽放与电子跃迁有关 B. 溶洞的形成与沉淀溶解平衡有关 C. 工业上精炼粗铜是利用了原电池原理 D. “暖贴”发热原理与钢铁吸氧腐蚀相同 6. 下列有关水的电离与pH的说法正确的是 A. pH=7的溶液一定呈中性 B. 煮沸纯水，c(H+)将增大，pH<7 C. 盐酸抑制水的电离，醋酸促进水的电离 D. 常温下，0.1mol/L醋酸的pH<1 7. 下列关于原子结构的说法正确的是 A. s区元素全部是金属元素 B. p能级的能量一定比s能级的能量高 C. 第四周期元素中，未成对电子数最多的元素是Cr D. N原子的2px、2py、2pz轨道相互垂直且能量不同 8. 向两个反应器中各加入0.05g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2mL 2mol/L的盐酸和醋酸，测得反应器内气体的压强随时间变化如图所示。下列有关判断错误的是 A. 盐酸与镁反应产生的氢气比醋酸的更多 B. 开始时，两个反应的速率：v(HCl)>v(CH3COOH) C. 反应结束时两个锥形瓶内气体的压强基本相等 D. 相同条件下，同浓度的盐酸比醋酸的导电能力更强 9. 已知：。下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 合成氨工业中，使用催化剂能提高单位时间氨气的产量 B. 向氯水中加入碳酸钙固体，可提高HClO的浓度 C. 加热2mL 0.5mol/L CuCl2溶液，颜色发生变化 D. 牙膏中添加氟化物，能起到预防龋齿的作用 10. 已知：，不同条件下反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 过程b使用了催化剂，使该反应的绝对值减小 B. 由可知，该反应在高温下能自发进行 C. 升高温度，该反应的平衡常数减小 D. 恒容条件下通入氦气，单位体积内反应物活化分子数增多 11. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。X原子的核外电子有6种不同的运动状态，Z的原子核外有2个未成对电子；在元素周期表中，X、Y相邻，W的电负性在同周期元素中为最小。下列说法正确的是 A. 元素的电负性：X>Y B. 元素的第一电离能：Y>Z C. 简单离子的半径：W>Z D. 简单氢化物的稳定性：Y>Z 12. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 2.0 L 1.0 mol/L 溶液中，的数目为 B. 25℃时，1 L pH = 3的溶液中，的数目为 C. 2.3 g钠单质（原子处于基态）中2p能级上的电子数为 D. 1 L 0.1 mol/L的溶液中，含铬微粒总数为 13. 已知，25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸化学式 HCN 电离平衡常数（25℃） ， 下列有关说法正确的是 A. 等物质的量浓度各溶液的pH： B. 冰醋酸中逐滴加水，溶液的导电性和醋酸的电离程度均先增大后减小 C. 向NaCN溶液中通入少量： D. 将0.1 mol/L的醋酸溶液加水稀释，则的值会增大 14. 下列实验能达到目的的是 A. 图甲比较和水解能力的强弱 B. 图乙测定锌与稀硫酸的反应速率 C. 图丙研究浓度对反应速率的影响 D. 图丁比较碳酸和醋酸的酸性强弱 15. 同温度下，体积均为1L的两个恒容密闭容器中发生反应： 。测得数据如下表： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡时体系能量的变化 N2 H2 NH3 ① 2 3 0 27.78kJ ② 1.6 1.8 0.82 Q 下列叙述正确的是 A. 容器①②达平衡时的压强：①>② B. 容器②中反应开始时：v(逆)>v(正) C. 容器②中反应达平衡时放出的热量：Q=9.26kJ D. 升高温度，容器①中反应达平衡时：n(NH3)>0.6mol 16. 25℃时，在20.00mL 0.1000mol/L CH3NH2溶液中滴入等浓度的盐酸标准溶液，溶液pH与所加盐酸的体积关系如图。下列说法正确的是 A. B. 该滴定过程适合选择酚酞作指示剂 C. M点有 D. N点溶液中： 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、非选择题(本题包括4小题，共52分) 17. 某兴趣小组采用下列两种方法实验验证“”为可逆反应。请回答下列问题： （1）直接反应法验证反应为可逆反应 【实验I】将0.010mol/L Ag2SO4溶液和0.040mol/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 ①取上层清液，滴加______溶液，溶液变成红色，证明生成物有Fe3+。 ②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察到____________现象，证明存在Fe2+。 仅根据①、②实验现象能否说明该反应为可逆反应？______(填“能”或“否”)。 【实验Ⅱ】向少量Ag粉中加入0.0100mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 ③配制Fe2(SO4)3溶液时，通过加入硫酸调整溶液pH=1，目的是__________________。结合实验Ⅰ、Ⅱ，可证明为可逆反应。 （2）电化学方法验证反应为可逆反应 小皓同学提出，采用如图所示的电化学装置，也可以从平衡移动角度验证该反应是可逆反应。 ①装置中a为______溶液，b为______溶液。 ②闭合开关K，Ag电极上观察到__________________现象，电流计指针向右偏转，一段时间后指针归零；再向左侧烧杯中加入较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极溶解，电流计指针向______偏转(填“左”或“右”)。根据上述现象，可证明该反应为可逆反应。 18. 拟采用氧化还原滴定法测定反应的平衡常数。测定方案：通过氧化还原滴定法测定平衡时c(Fe2+)，再根据反应物浓度数据计算得出c(Ag+)和c(Fe3+)，进而求算出平衡常数K。 （1）将0.010mol/L Ag2SO4溶液和0.040mol/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，待反应达到平衡状态后过滤，用酸式滴定管准确量取25.00mL滤液装入______(填仪器名称)中作为待测溶液。 （2）用0.0040mol/L酸性KMnO4标准溶液滴定待测液，达到滴定终点时记录消耗KMnO4标准溶液的体积。重复实验3次，测得平均消耗KMnO4标准溶液的体积为24.25mL。 ①应该选用______(填如图标号)盛装KMnO4标准溶液进行滴定。判断达到滴定终点的现象为______。 a． b． ②根据实验目的，下列操作会导致所取待测液中c(Fe2+)测定结果偏高的是______(填标号)。 A．滴定管未用KMnO4标准溶液润洗 B．滴定结束时，俯视读取滴定管读数 C．所取待测溶液浑浊，里面含有少量Ag D．滴定开始时滴定管尖嘴处无气泡，结束时出现气泡 （3）补全滴定过程中发生反应的离子方程式：______。根据实验数据计算出平衡时混合溶液中c(Fe2+)=______mol/L。进一步结合(1)中的相关数据，可计算出该反应的平衡常数K=______。 19. 利用以下流程回收废旧电池正极材料(主要含Al、LiFePO4等)中Li金属资源。 已知：①LiFePO4难溶于水可溶于酸，Li2CO3、Li3PO4微溶于水。 ②25℃时，；H3PO4的。 （1）写出LiFePO4中基态亚铁离子的核外电子排布式：______。 （2）“放电拆解”过程中，电池内Li+的流向是______(填标号)。 A. 正极→电解质溶液→负极 B. 正极→导线→负极 C. 负极→电解质溶液→正极 D. 负极→导线→正极 （3）“酸浸”过程中生成FePO4的化学方程式为__________________。 （4）检测出“浸出液”中c(Fe3+)=10-5mol/L，则此时溶液中c(H3PO4)=______。 （5）“双极膜法”获得LiOH的原理如图，M、N分别接上电源的两极。 ①LiOH从______(选填“A室”“B室”或“C室”)获得。 ②M电极上发生的电极反应式为__________________。 ③该法产生可在流程中循环使用的物质为______(填化学式)。 20. 甲酸甲酯(HCOOCH3)常用作处理烟草、干水果、谷物等的烟熏剂和杀菌剂，可使用铜颗粒催化剂(Cu-SiO2)催化甲醇脱氢法制备，其工艺过程包含以下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 回答下列问题： （1）制备过程中还伴随甲酸甲酯的分解，即反应Ⅲ：。反应Ⅲ的=______(用含和的代数式表示)，K3=______(用含K1和K2的代数式表示) （2）对于反应Ⅰ：减小压强，平衡______移动(填“向左”“向右”或“不”)。保持压强不变，要缩短反应Ⅰ达到平衡的时间，可采取的措施是______(填标号)。 A．升高温度 B．分离甲酸甲酯 C．加入甲醇 D．替换更高效催化剂 （3）铜颗粒催化剂(Cu-SiO2)的制备方法如下： 为测试不同w %组成的铜颗粒催化剂性能，将CH3OH(g)以x mol/h的流速通过负载Cu-SiO2的催化反应器，甲醇转化率和甲酸甲酯选择性随w %、反应温度的变化如图。 ①图1中w=15时，生成甲酸甲酯的反应速率为______mol/h(填含x代数式)。 ②图2中当温度高于563K时，甲酸甲酯选择性下降的可能原因为__________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $