精品解析：辽宁省锦州市2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题

2024～2025学年度第一学期期末考试 高二化学 考生注意： 1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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；答非选择题时，将答案写在答题卡上相应区域内，超出答题区域或写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中、只有一项符合题目要求。 1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A. 空气中的水蒸气凝华为雪花是一个放热过程，也是熵减过程 B. 合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高平衡混合物中氨的含量 C. 在日常生活中，可用醋酸除去水垢中含有的碳酸钙 D. 可以利用外加电流法保护支撑海港码头基础的钢管桩，防止其被腐蚀 2. 用铂电极电解含有下列溶质的溶液，电解时阴极和阳极上同时都有气体产生，且溶液的pH下降的是 A. H2SO4 B. CuSO4 C. HCl D. KCl 3. 下列对生活、生产活动中用到的化学原理总结正确的是 选项 生活、生产活动 化学原理 A 用催化剂加快反应速率 降低反应的活化能，减小反应的焓变 B 用“保暖贴”取暖 铁做正极发生吸氧腐蚀，放出热量 C 用Na2CO3溶液清洗油污时，加热可以增强去污效果 升温可以促进Na2CO3的水解，使溶液中c(OH-)增大 D 用含氟牙膏预防龋齿 氟有强氧化性，可抑制细菌的生成 A. A B. B C. C D. D 4. 下列说法或化学用语正确的是 A. 符号为M的能层最多容纳的电子数为32个 B. CH3CH2OH分子中，C原子与O原子之间形成sp3-sp3σ键 C. 基态Fe2+的价层电子轨道表示式： D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： 5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 配制FeCl2溶液时，向溶液中加入少量Fe粉 B. 实验室可用浓氨水和NaOH固体快速制取少量氨气 C. 增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3 D. 常温下，将1mL pH=3的醋酸溶液加水稀释至100mL，测得其pH<5 6. 工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物 B. 反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能 C. 反应Ⅱ在高温下可以自发进行 D. 7. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释合理的是 选项 实例 解释 A 易溶于 和均含有硫元素 B 熔点： 相对分子质量：大于 C 中氢显-1价、中氢显＋1价 电负性：C>H>Si D 沸点： H-O键的键能大于H-S的键能 A. A B. B C. C D. D 8. 下列解释事实的化学用语书写错误的是 A. 电解精炼铜的阴极反应： B. 向溶液中滴加少量浓，溶液橙色加深： C. 将纯水加热至较高温度，水的pH<7： D. 以H2S作沉淀剂除去废水中的： 9. 下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A. 甲：制备无水MgCl2 B. 乙：验证增大生成物浓度对化学平衡的影响 C. 丙：比较Cu和Ag的金属性强弱 D. 丁：证明NH3·H2O为弱碱 10. 一种电催化合成氨的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 图中涉及的能量转化方式共有3种 B. a极与电源的负极相连 C. a、b两极产生气体的物质的量之比为4：3 D. b极上发生的主要反应为 11. W、X、Y、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍，Q和Z同主族。由这些元素组成的某种药物中间体分子的结构如图所示。下列说法错误的是 A. 所有元素均位于元素周期表的p区 B. 第一电离能：X>Y>W C. XQ3为极性键构成的非极性分子 D. 该分子不存在手性异构体 12. 下列根据实验操作和实验现象得出的实验结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中，一段时间后，取少量铁附近的溶液于试管中，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 未出现蓝色沉淀 镀层破损后锌对铁仍有保护作用 B 向氯化铵溶液中投入一小块铝片 铝片上产生气泡 该气体是氨气 C 用pH计分别测定饱和SO2溶液和饱和CO2溶液的pH 前者pH较小 酸性：H2SO3>H2CO3 D 向AgNO3与AgCl的混合浊液中加入少量KBr溶液 沉淀颜色变为浅黄色 Ksp：Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr) A. A B. B C. C D. D 13. 向恒容密闭容器中加入1mol CO2和一定量的H2，发生反应。在不同投料比x[n(CO2)：n(H2)]时，CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 投料比：x1>x2 B. 反应速率： C. a、b、c对应的平衡常数 D. a和c对应的CO的物质的量分数相等 14. 利用微生物燃料电池可处理有机废水获得电能，同时实现海水淡化。现以溶液模拟海水，用如图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。 下列说法正确的是 A. 正极反应为 B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C. 工作一段时间后室下降，室升高 D. 处理理论上B室中有发生迁移 15. 已知草酸()为二元弱酸，25℃时。向溶液中通入HCl调整溶液pH，忽略溶液体积变化，溶液中含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ表示的变化情况 B. 的约为 C. 当溶液中时， D. pH=0时，向溶液中加入固体，会产生沉淀 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 研究含氮元素的化合物[如：NH3、(亚硝基胍)、CH3CH2CH2NH2]的结构和性质，对生产、生活、科研等方面具有重要意义。 回答下列问题： （1）由氮原子形成的三种微粒：①[He]2s22p3 ②[He]2s22p2 ③[He]2s22p23s1，下列叙述正确的是______(填标号)。 A. 微粒半径：③>①>② B. 失去一个电子所需最低能量：③>②>① C. 电子排布属于激发态的是：③ D. 得电子能力：①>② （2）工业合成NH3可采用M-LiH(M为Fe、Mn等金属)作为催化剂。Mn在元素周期表中的位置是______；第三电离能I3(Fe)______I3(Mn)(填“>”或“<”)。 （3）NH3和H2O分子的VSEPR结构和键角如图所示，NH3分子的空间结构为______形；H2O的键角小于NH3的键角，原因是__________________。 （4）分子中σ键与π键的数目比为______。 （5）根据基团推电子效应强弱判断结合H+能力：CH3CH2CH2NH2______NH3(填“>”或“<”)。 17. 利用工业废气中的CO2制取甲醇(CH3OH)是促进低碳社会构建的重要方法。 回答下列问题： （1）已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ/mol，726.5kJ/mol，则CO2(g)与H2(g)反应生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为__________________。 （2）纳米颗粒技术在非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如*CO2表示CO2吸附在催化剂表面；图中*H已省略)。 ①反应容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较多的副产物为______。 ②要使上述合成甲醇的反应速率加快，主要降低下列变化中______(填标号)的能量变化。 A．*CO+*OH→*CO+*H2O B．*CO+*H2O→*CO C．*OCH2→*OCH3 D．*OCH3→*CH3OH （3）一定条件下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，在甲、乙不同催化剂作用下发生反应：，反应至相同时间时，测得甲醇的物质的量分数随温度变化如图所示： ①下列能说明该反应达到平衡状态的是______(填标号)。 A． B．容器内压强不再变化 C．混合气体的平均摩尔质量不再变化 D．单位时间内断开1mol C=O键，同时生成3mol H—H键 ②相同温度下催化剂效果更好的催化剂是______(填“甲”或“乙”)。 ③甲醇的物质的量分数在a～c点间随温度升高而增大的原因是__________________(不考虑催化剂活性)。 ④T5温度下，该反应的平衡常数Kx=______(保留到小数点后一位；Kx是用平衡时各物质的物质的量分数代替平衡浓度表示的平衡常数)。 18. 亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸，在工业上常用作还原剂、合成农药中间体等。 回答下列问题： （1）常温下，向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。 ①写出亚磷酸的电离方程式：、__________________。 ②表示pH与的变化关系的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ③常温下的=______mol/L。 ④0.1mol·L-1酸式盐溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______。 ⑤溶液中存在水解反应，常温下该反应的化学平衡常数为______mol/L。 （2）标定某未知浓度的溶液：取25.00 mL溶液注入锥形瓶中，用0.1mol·L-1KMnO4溶液进行滴定，反应的离子方程式为。三次滴定实验的数据分别如下： 编号 1 2 3 滴定前读数(mL) 0.60 1.50 1.80 滴定后读数(mL) 22.50 23.60 21.80 ①溶液的物质的量浓度为______mol/L。 ②关于该实验，下列说法正确的是______(填标号)。 a．锥形瓶洗涤干净但底部有水，对结果没影响 b．取溶液的滴定管，洗涤后未润洗，导致结果偏高 c．终点判断方法：最后一滴KMnO4溶液滴入，溶液变浅红色且立即褪色 19. 磷锂铝石为一种锂元素含量较高的工业矿物之一，含Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO，MgO等杂质，以磷锂铝石为原料制备锂离子动力电池材料LiFePO4的工艺流程如图所示： 已知：常温时，一些难溶物质的溶度积常数如下表： 物质 Al(OH)3 Fe(OH)3 Ca5(PO4)3OH Mg(OH)2 Ksp 1.3×10-33 3×10-39 8×10-37 6×10-10 回答下列问题： （1）“酸性废气”为______(填化学式)。 （2）“滤渣1”的主要成分为SiO2、磷酸盐及______(填化学式)。 （3）“碱化”时，逐滴加入NaOH溶液，若Mg2+、Al3+，Fe3+浓度相近，则析出沉淀的顺序依次为______(填离子符号)。 （4）“碱化”时，Ca2+形成Ca5(PO4)3OH沉淀，当时，调节溶液pH为11，此时c(Ca2+)=______mol·L-1. （5）“沉锂”后要对Li2CO3沉淀进行洗涤，检验沉淀是否洗净的操作为____________。 （6）在高温条件下，由Li2CO3、碳粉和FePO4制备LiFePO4时同时生成CO，该反应的化学方程式为__________________。 （7）一种新型的Ca-LiFePO4可充电电池的工作示意图如图所示，其中锂离子导体膜只允许Li+通过。放电时，电极上发生Li+嵌入的电极反应式为__________________。 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考试 高二化学 考生注意： 1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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；答非选择题时，将答案写在答题卡上相应区域内，超出答题区域或写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中、只有一项符合题目要求。 1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A. 空气中的水蒸气凝华为雪花是一个放热过程，也是熵减过程 B. 合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高平衡混合物中氨的含量 C. 在日常生活中，可用醋酸除去水垢中含有的碳酸钙 D. 可以利用外加电流法保护支撑海港码头基础的钢管桩，防止其被腐蚀 【答案】B 【解析】 【详解】A．水蒸气凝华为雪花，是气态变为固态的过程，为放热过程，且体系混乱度降低，为熵减过程，A正确； B．合成氨工业中采用循环操作，目的是提高原料和的利用率，平衡混合物中的含量由反应温度、压强、投料比等条件决定，循环操作不会改变平衡状态，无法提高平衡混合物中氨的含量，B错误； C．醋酸（）的酸性强于碳酸（），可与水垢中的反应生成可溶性醋酸盐、和，因此可用醋酸除去水垢中的碳酸钙，C正确； D．外加电流法是将被保护的钢管桩与外接电源负极相连作阴极，避免金属失电子被氧化，可有效防止钢管桩被腐蚀，D正确； 故选B。 2. 用铂电极电解含有下列溶质的溶液，电解时阴极和阳极上同时都有气体产生，且溶液的pH下降的是 A. H2SO4 B. CuSO4 C. HCl D. KCl 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解硫酸溶液，阴极吸引阳离子，得电子产生氢气，阳极吸引阴离子，先于失电子产生氧气，两个电极同时有气体产生；相当于电解水，溶液pH下降，A符合题意； B．电解硫酸铜溶液，阴极吸引阳离子，先于得电子析出铜，阳极吸引阴离子，先于失电子产生氧气，阴极无气体产生，B不符合题意； C．电解盐酸溶液，阴极吸引阳离子，得电子产生氢气，阳极吸引阴离子，先于失电子产生氯气，同时有气体产生；但消耗使溶液pH上升，C不符合题意； D．电解氯化钾溶液，阴极吸引阳离子，先于得电子产生氢气，阳极吸引阴离子，先于失电子产生氯气，同时有气体产生；但阴极产生，溶液pH上升，D不符合题意； 答案选A。 3. 下列对生活、生产活动中用到的化学原理总结正确的是 选项 生活、生产活动 化学原理 A 用催化剂加快反应速率 降低反应的活化能，减小反应的焓变 B 用“保暖贴”取暖 铁做正极发生吸氧腐蚀，放出热量 C 用Na2CO3溶液清洗油污时，加热可以增强去污效果 升温可以促进Na2CO3的水解，使溶液中c(OH-)增大 D 用含氟牙膏预防龋齿 氟有强氧化性，可抑制细菌的生成 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂可降低反应活化能从而加快反应速率，但反应的焓变仅由反应物和生成物的总能量差决定，催化剂不改变焓变，A错误； B．“保暖贴”的原理是铁发生吸氧腐蚀放出热量，该过程中铁失电子作负极，并非正极，B错误； C．的水解反应为吸热过程，升温可促进水解平衡正向移动，使溶液中增大，碱性增强，油污在碱性条件下水解更彻底，因此去污效果增强，C正确； D．含氟牙膏预防龋齿的原理是氟离子可与牙齿表面的羟基磷灰石反应生成更难溶、耐酸腐蚀的氟磷灰石，，与氟的氧化性无关，D错误； 故选C。 4. 下列说法或化学用语正确的是 A. 符号为M的能层最多容纳的电子数为32个 B. CH3CH2OH分子中，C原子与O原子之间形成sp3-sp3σ键 C. 基态Fe2+的价层电子轨道表示式： D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．M能层对应主量子数，能层最多容纳电子数为，不是32，A错误； B．分子中，饱和C原子均为杂化，O原子形成2个键、含2对孤电子对，也为杂化，故C原子与O原子之间形成-键，B正确； C．基态是Fe原子失去轨道的2个电子得到，价层电子排布为，轨道无电子，正确轨道表示式为，C错误； D．邻羟基苯甲醛的分子内氢键是羟基的H与醛基的O形成的，正确表示为，D错误； 故选B。 5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 配制FeCl2溶液时，向溶液中加入少量Fe粉 B. 实验室可用浓氨水和NaOH固体快速制取少量氨气 C. 增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3 D. 常温下，将1mL pH=3的醋酸溶液加水稀释至100mL，测得其pH<5 【答案】A 【解析】 【详解】A．配制溶液时加入少量粉，目的是将被氧化生成的还原为，发生的反应不属于可逆反应，不存在平衡移动过程，不能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．浓氨水中存在平衡，固体溶解放热且电离出大量，使平衡逆向移动，促进逸出，可以用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．与生成的反应为，正反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡向气体分子数减小的正反应方向移动，有利于生成，可以用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．醋酸是弱电解质，存在电离平衡，加水稀释时平衡向电离方向移动，物质的量增大，因此稀释100倍后，可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选A。 6. 工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物 B. 反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能 C. 反应Ⅱ在高温下可以自发进行 D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．是反应Ⅰ的生成物，同时是反应Ⅱ的反应物，属于合成尿素反应的中间产物，A正确； B．活化能为反应物到过渡态的能量差，由图可知反应Ⅰ逆反应的活化能（中间产物到反应Ⅰ峰值的能量差）大于反应Ⅱ正反应的活化能（中间产物到反应Ⅱ峰值的能量差），B正确； C．反应Ⅱ的，反应由固体生成两种液体，，根据，高温下，可自发进行，C正确； D．焓变等于生成物总能量与反应物总能量的差值，设中间产物能量为，则反应物总能量为，生成物总能量为，总反应的，不是，D错误； 故选D。 7. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释合理的是 选项 实例 解释 A 易溶于 和均含有硫元素 B 熔点： 相对分子质量：大于 C 中氢显-1价、中氢显＋1价 电负性：C>H>Si D 沸点： H-O键的键能大于H-S的键能 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．易溶于，是因为和均为非极性分子，A错误； B．是共价晶体，是分子晶体，所以熔点：，与相对分子质量无关，B错误； C．在化合物分子中，电负性大的元素显负价，C正确； D．H2O中含有氢键，使熔沸点升高，与键能无关，D错误； 答案选C。 8. 下列解释事实的化学用语书写错误的是 A. 电解精炼铜的阴极反应： B. 向溶液中滴加少量浓，溶液橙色加深： C. 将纯水加热至较高温度，水的pH<7： D. 以H2S作沉淀剂除去废水中的： 【答案】D 【解析】 【详解】A．电解精炼铜时阴极发生还原反应，得到电子生成，电极反应式书写正确，A正确； B．溶液中存在题给平衡，橙色的和黄色的相互转化，滴加浓时浓度增大，平衡逆向移动，浓度升高，溶液橙色加深，离子方程式书写正确，B正确； C．水的电离为吸热过程，，加热时电离平衡正向移动，增大，，电离方程式书写正确，C正确； D．是弱电解质，书写离子方程式时不能拆分为，正确离子方程式为，D错误； 故选D。 9. 下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A. 甲：制备无水MgCl2 B. 乙：验证增大生成物浓度对化学平衡的影响 C. 丙：比较Cu和Ag的金属性强弱 D. 丁：证明NH3·H2O为弱碱 【答案】B 【解析】 【详解】A．加热时易发生水解反应，通入气流可抑制水解，碱石灰可吸收多余同时阻挡外界水蒸气进入装置，可制备无水，A不符合题意； B．与的平衡体系中，参与平衡的离子为、、，加入固体不会改变平衡相关离子的浓度，平衡不移动，无法验证增大生成物浓度对化学平衡的影响，B符合题意； C．该原电池中活泼性更强作负极，发生失电子的氧化反应，作正极，在电极表面得电子生成，可比较和的金属性强弱，C不符合题意； D．用计测得溶液，说明发生水解使溶液显酸性，为强酸弱碱盐，可证明为弱碱，D不符合题意； 故选B。 10. 一种电催化合成氨的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 图中涉及的能量转化方式共有3种 B. a极与电源的负极相连 C. a、b两极产生气体的物质的量之比为4：3 D. b极上发生的主要反应为 【答案】D 【解析】 【详解】A．能量转化包含光能转化为电能、电能转化为化学能，还有部分能量转化为热能等，转化方式多于3种，A错误； B．a极中反应生成，元素化合价升高失电子，发生氧化反应，a为阳极，应与电源正极相连，B错误； C．a极生成1mol 转移4mol电子，b极每生成1mol 转移3mol电子，依据电子得失守恒可知和物质的量之比为3：4，C错误； D．b为阴极，得电子发生还原反应，与迁移过来的结合生成，电极反应为，D正确； 故选D。 11. W、X、Y、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍，Q和Z同主族。由这些元素组成的某种药物中间体分子的结构如图所示。下列说法错误的是 A. 所有元素均位于元素周期表的p区 B. 第一电离能：X>Y>W C. XQ3为极性键构成的非极性分子 D. 该分子不存在手性异构体 【答案】C 【解析】 【分析】短周期元素原子序数依次增大，Y最外层电子数是Z电子层数的3倍，Y能形成2条共价键，说明Y最外层6个电子，则Y是O元素,Z则是有两层电子且最外层有7个电子的F元素，Q和Z同主族,Q为Cl元素，W能形成4条共价键，W为C元素，X能形成3条共价键，X为元素，W、X、Y、Z、Q 分别为C、N、O、F、Cl元素 。 【详解】A．C、N、O、F、Cl 元素分别属于第ⅣA~ⅦA族，均为p区元素，A正确； B．同周期元素第一电离能呈增大趋势，的轨道为半满稳定结构，第一电离能，即，B正确； C．中价层电子对数为4，含1对孤电子对，空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，是极性分子，C错误； D．该分子中所有碳原子均为杂化，不存在连4个不同基团的饱和碳原子，无手性异构体，D正确。 12. 下列根据实验操作和实验现象得出的实验结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中，一段时间后，取少量铁附近的溶液于试管中，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 未出现蓝色沉淀 镀层破损后锌对铁仍有保护作用 B 向氯化铵溶液中投入一小块铝片 铝片上产生气泡 该气体是氨气 C 用pH计分别测定饱和SO2溶液和饱和CO2溶液的pH 前者pH较小 酸性：H2SO3>H2CO3 D 向AgNO3与AgCl的混合浊液中加入少量KBr溶液 沉淀颜色变为浅黄色 Ksp：Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr) A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．镀层破损的镀锌铁片在酸化溶液中形成原电池，比活泼作负极，作正极被保护，铁附近溶液中无，滴加无蓝色沉淀，说明锌对铁仍有保护作用，A正确； B．氯化铵溶液中水解使溶液显酸性，与反应生成，产生的气泡为氢气不是氨气，B错误； C．饱和溶液和饱和溶液的溶质浓度不相等（溶解度远大于），未控制变量，无法根据比较和的酸性强弱，C错误； D．混合浊液中含有游离的，加入时直接与反应生成浅黄色沉淀，不是转化为，不能比较大小，D错误； 故选A。 13. 向恒容密闭容器中加入1mol CO2和一定量的H2，发生反应。在不同投料比x[n(CO2)：n(H2)]时，CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 投料比：x1>x2 B. 反应速率： C. a、b、c对应的平衡常数 D. a和c对应的CO的物质的量分数相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．相同温度下，投料比越小，的量越多，平衡转化率越大，由图可知相同温度下对应转化率更高，故，A错误； B．b、c温度均为，b点更小，浓度更大，反应物浓度越大反应速率越快，平衡时，故，即，B正确； C．由图可知温度升高平衡转化率增大，说明正反应吸热，温度越高平衡常数越大，b、c温度相同故，a温度低于b、c，故，C错误； D．a、c点平衡转化率相同，但投料比不同，初始量不同，该反应前后气体总物质的量不变，生成的物质的量相同但总物质的量不同，故的物质的量分数不相等，D错误； 故选B。 14. 利用微生物燃料电池可处理有机废水获得电能，同时实现海水淡化。现以溶液模拟海水，用如图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。 下列说法正确的是 A. 正极反应为 B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C. 工作一段时间后室下降，室升高 D. 处理理论上B室中有发生迁移 【答案】C 【解析】 【分析】a极上失电子生成，a极为负极，b极氧气得电子，b极为正极，据此分析解答。 【详解】A．b极氧气得电子，电解质环境为碱性，电极反应：，故A错误； B．该装置可实现海水淡化，则B室中钠离子应透过隔膜2进入正极区，B室中氯离子透过隔膜1进入A室，隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，故B错误； C．室电极反应：，反应生成氢离子下降，室，反应生成氢氧根离子升高，故C正确； D．由以上电极反应可知失去8mol电子，为使电荷平衡，则B室中有发生迁移，故D错误； 故选：C。 15. 已知草酸()为二元弱酸，25℃时。向溶液中通入HCl调整溶液pH，忽略溶液体积变化，溶液中含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线Ⅰ表示的变化情况 B. 的约为 C. 当溶液中时， D. pH=0时，向溶液中加入固体，会产生沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】草酸是二元弱酸，存在两步电离：，，向溶液通入，pH不断减小，增多，微粒变化规律：不断减少，先增后减，不断增多，所以曲线Ⅰ代表，曲线Ⅱ代表，曲线Ⅲ代表。 【详解】A．pH减小，曲线Ⅰ物质的量分数逐渐增大，说明随氢离子浓度升高，该微粒增多，对应，不是，A错误； B．将两步电离常数相乘：。图像中处是曲线Ⅰ（）和曲线Ⅱ（）交点，，代入表达式，；图像处是曲线Ⅰ（）与曲线Ⅲ（）交点，，代入式子，此时，把代入，，B错误； C．当时，溶液电荷守恒：，物料守恒：，原溶液中；该点，溶液显酸性，，将代入电荷守恒式得到，整理推导可得，所以不成立，C错误； D．，，由，，图像时物质的量分数为0.94，总含碳微粒浓度，可算出；加入固体后，，离子积，，离子积大于溶度积，满足沉淀生成条件，因此会产生沉淀，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 研究含氮元素的化合物[如：NH3、(亚硝基胍)、CH3CH2CH2NH2]的结构和性质，对生产、生活、科研等方面具有重要意义。 回答下列问题： （1）由氮原子形成的三种微粒：①[He]2s22p3 ②[He]2s22p2 ③[He]2s22p23s1，下列叙述正确的是______(填标号)。 A. 微粒半径：③>①>② B. 失去一个电子所需最低能量：③>②>① C. 电子排布属于激发态的是：③ D. 得电子能力：①>② （2）工业合成NH3可采用M-LiH(M为Fe、Mn等金属)作为催化剂。Mn在元素周期表中的位置是______；第三电离能I3(Fe)______I3(Mn)(填“>”或“<”)。 （3）NH3和H2O分子的VSEPR结构和键角如图所示，NH3分子的空间结构为______形；H2O的键角小于NH3的键角，原因是__________________。 （4）分子中σ键与π键的数目比为______。 （5）根据基团推电子效应强弱判断结合H+能力：CH3CH2CH2NH2______NH3(填“>”或“<”)。 【答案】（1）AC （2） ①. 第四周期VIIB族 ②. < （3） ①. 三角锥 ②. NH3含有一对孤电子对，而H2O含有两对孤电子对，H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大 （4）9:2 （5）> 【解析】 【小问1详解】 根据核外电子排布规律可知，①为基态N原子，②为基态，③为激发态N原子; A．激发态N原子（③）的电子排布到了第三层（M层），半径最大；（②）比N原子（①）少一个电子，核对电子的引力更大，半径更小，故微粒半径③>①>②，A正确； B．失去一个电子所需最低能量即电离能，带正电，再失去电子比N原子难，而激发态N原子的最外层电子能量较高，最易失去电子，故所需能量②>①>③，B错误； C．③中2p轨道的一个电子吸收能量跃迁到了3s轨道，属于激发态，C正确； D．带正电荷，得电子能力强于中性的N原子，即②>①，D错误; 故答案选AC; 【小问2详解】 Mn的原子序数为25，位于元素周期表第四周期第VIIB族；Mn失去两个电子形成，其价电子排布为，处于半充满的较稳定状态，较难再失去一个电子；而Fe失去两个电子形成，价电子排布为，失去一个电子后能形成稳定的半充满状态，较易失去电子，故第三电离能； 【小问3详解】 分子中N原子形成3个键，且含有1对孤电子对，价层电子对数为4，空间结构为三角锥形；分子中O原子上有两对孤电子对，分子中N原子上只有一对孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，孤电子对越多，对成键电子对的挤压程度越大，导致的键角小于； 【小问4详解】 亚硝基胍分子中含有10个原子，且为无环的链状结构，故含有 个键（具体为：4个N-H键、2个C-N单键、1个N-N单键、1个C=N中的键、1个N=O中的键）；分子中含有1个C=N双键和1个N=O双键，每个双键中含有1个键，共2个键。因此键与键的数目比为9:2； 【小问5详解】 丙基（）属于推电子基团，推电子效应使得N原子上的电子云密度增大，孤电子对更容易给出，从而增强了其结合的能力，故结合能力：。 17. 利用工业废气中的CO2制取甲醇(CH3OH)是促进低碳社会构建的重要方法。 回答下列问题： （1）已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ/mol，726.5kJ/mol，则CO2(g)与H2(g)反应生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为__________________。 （2）纳米颗粒技术在非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如*CO2表示CO2吸附在催化剂表面；图中*H已省略)。 ①反应容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较多的副产物为______。 ②要使上述合成甲醇的反应速率加快，主要降低下列变化中______(填标号)的能量变化。 A．*CO+*OH→*CO+*H2O B．*CO+*H2O→*CO C．*OCH2→*OCH3 D．*OCH3→*CH3OH （3）一定条件下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，在甲、乙不同催化剂作用下发生反应：，反应至相同时间时，测得甲醇的物质的量分数随温度变化如图所示： ①下列能说明该反应达到平衡状态的是______(填标号)。 A． B．容器内压强不再变化 C．混合气体的平均摩尔质量不再变化 D．单位时间内断开1mol C=O键，同时生成3mol H—H键 ②相同温度下催化剂效果更好的催化剂是______(填“甲”或“乙”)。 ③甲醇的物质的量分数在a～c点间随温度升高而增大的原因是__________________(不考虑催化剂活性)。 ④T5温度下，该反应的平衡常数Kx=______(保留到小数点后一位；Kx是用平衡时各物质的物质的量分数代替平衡浓度表示的平衡常数)。 【答案】（1） （2） ①. CO或一氧化碳 ②. A （3） ①. BC ②. 甲 ③. a～c点未达平衡，温度升高反应速率加快，相同时间内生成甲醇增多(解释合理可酌情给分) ④. 33.3 【解析】 【小问1详解】 根据燃烧热定义写出两个热化学方程式：①，② ，根据盖斯定律，将①×3-②，即可得到目标反应，计算得；热化学方程式为； 【小问2详解】 ①副产物生成的能垒分别为：生成CO的能垒为，生成的能垒为；能垒越低化学反应速率越快，反应越容易进行，因此相对较多的副产物是； ②总反应的速率由反应历程中能垒（活化能）最大的慢步骤决定，降低能垒最高的步骤的能量变化可以最大程度加快合成甲醇的总反应速率： A.的能垒为1.36 eV； B.的能垒为0.28 eV； C.的能垒为0.58 eV； D.的能垒为1.12 eV； 故选A。 【小问3详解】 ①A.反应从正方向开始，生成的和始终按1:1生成，浓度相等不能说明体系达到平衡，A不符合题意； B.该反应是气体分子总数减小的反应，恒容条件下压强不再变化时，说明各物质的量不再改变，反应达到平衡，B符合题意； C.混合气体总质量不变，反应前后气体总物质的量变化，平均摩尔质量不再变化说明气体总物质的量不变，反应达到平衡，C符合题意； D.1个分子含2个键，断开1 mol键代表消耗0.5 mol​，生成3 mol键代表生成3 mol，正逆反应速率不相等，未达平衡，D不符合题意； 故选BC。 ②相同温度下，使用催化剂甲时甲醇的物质的量分数更高，说明甲的催化活性更好，反应速率更快，催化效果更优； ③c点是该条件下的平衡点，区间反应还未达到平衡状态，温度是影响反应程度的主导因素，升温加快反应速率，相同时间内生成甲醇增多； ④下甲醇的物质的量分数为30%，设平衡时的物质的量为，列三段式：，则 平衡时总物质的量为，甲醇的物质的量分数为，解得。平衡时各物质的量：，，，总物质的量为。 各物质的物质的量分数：，，。 代入。  18. 亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸，在工业上常用作还原剂、合成农药中间体等。 回答下列问题： （1）常温下，向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。 ①写出亚磷酸的电离方程式：、__________________。 ②表示pH与的变化关系的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ③常温下的=______mol/L。 ④0.1mol·L-1酸式盐溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______。 ⑤溶液中存在水解反应，常温下该反应的化学平衡常数为______mol/L。 （2）标定某未知浓度的溶液：取25.00 mL溶液注入锥形瓶中，用0.1mol·L-1KMnO4溶液进行滴定，反应的离子方程式为。三次滴定实验的数据分别如下： 编号 1 2 3 滴定前读数(mL) 0.60 1.50 1.80 滴定后读数(mL) 22.50 23.60 21.80 ①溶液的物质的量浓度为______mol/L。 ②关于该实验，下列说法正确的是______(填标号)。 a．锥形瓶洗涤干净但底部有水，对结果没影响 b．取溶液的滴定管，洗涤后未润洗，导致结果偏高 c．终点判断方法：最后一滴KMnO4溶液滴入，溶液变浅红色且立即褪色 【答案】（1） ①. ②. Ⅰ ③. ④. ⑤. （2） ①. 0.22 ②. a 【解析】 【小问1详解】 ① 亚磷酸是二元弱酸，电离方程式：、。 ② 根据电离常数表达式，两边取负对数可得；同理可得。由于第一步电离大于第二步电离，即，则；当横坐标为0时，曲线Ⅰ的截距大于曲线Ⅱ，故曲线Ⅰ表示与的变化关系。 ③ 由曲线Ⅱ可知，当时，，即，且，故。 ④ 由曲线Ⅰ可知，当时，，即，且，故；在溶液中的水解常数，因为 ，说明的电离程度大于其水解程度，溶液呈酸性，故离子浓度大小顺序为。 ⑤溶液中的水解常数即为该反应的平衡常数：。 【小问2详解】 ① 三次滴定消耗溶液的体积分别为、、，第三组数据误差较大，应舍去。平均消耗标准液体积为；根据离子方程式可知存在关系式，则，故。 ②a．锥形瓶洗涤干净但底部有水，不影响待测液中溶质的物质的量，对滴定结果无影响，a正确； b．取待测液的滴定管未润洗，会导致量取的待测液被稀释，实际取出的待测液物质的量偏小，消耗标准液偏少，导致测定结果偏低，b错误； c．滴定终点的正确判断方法是：滴入最后一滴溶液，溶液变为浅红色且半分钟内不褪色，立即褪色说明未到终点，c错误； 故选a。 19. 磷锂铝石为一种锂元素含量较高的工业矿物之一，含Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO，MgO等杂质，以磷锂铝石为原料制备锂离子动力电池材料LiFePO4的工艺流程如图所示： 已知：常温时，一些难溶物质的溶度积常数如下表： 物质 Al(OH)3 Fe(OH)3 Ca5(PO4)3OH Mg(OH)2 Ksp 1.3×10-33 3×10-39 8×10-37 6×10-10 回答下列问题： （1）“酸性废气”为______(填化学式)。 （2）“滤渣1”的主要成分为SiO2、磷酸盐及______(填化学式)。 （3）“碱化”时，逐滴加入NaOH溶液，若Mg2+、Al3+，Fe3+浓度相近，则析出沉淀的顺序依次为______(填离子符号)。 （4）“碱化”时，Ca2+形成Ca5(PO4)3OH沉淀，当时，调节溶液pH为11，此时c(Ca2+)=______mol·L-1. （5）“沉锂”后要对Li2CO3沉淀进行洗涤，检验沉淀是否洗净的操作为____________。 （6）在高温条件下，由Li2CO3、碳粉和FePO4制备LiFePO4时同时生成CO，该反应的化学方程式为__________________。 （7）一种新型的Ca-LiFePO4可充电电池的工作示意图如图所示，其中锂离子导体膜只允许Li+通过。放电时，电极上发生Li+嵌入的电极反应式为__________________。 【答案】（1）HF （2）CaSO4 （3）Fe3+、Al3+、Mg2+ （4）10-5 （5）取少量最后一次洗涤液于试管中，加入盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀说明已洗净，若产生白色沉淀说明未洗净 （6） （7） 【解析】 【分析】锂磷矿石加浓硫酸焙烧，得到氟化氢、硫酸盐，二氧化硅不反应，水浸，不溶性物质主要有、磷酸盐及硫酸钙，过滤所得滤液加氢氧化钠碱化，沉淀除去镁、铝、铁的离子，所得滤液加饱和碳酸钠溶液沉锂得到碳酸锂沉淀，所得滤液主要溶质为硫酸钠，碳酸锂高温下与碳粉、反应制得，据此分析； 【小问1详解】 磷锂铝石中含羟基F基团，与浓硫酸高温焙烧时发生反应生成酸性气体HF。 【小问2详解】 浓硫酸焙烧后生成的硫酸钙微溶于水，水浸时会进入滤渣1，和、磷酸盐共同组成滤渣1。 【小问3详解】 根据表中难溶物质的溶度积常数，“碱化”时，逐滴加入溶液，若阳离子浓度相近，则析出的顺序依次为、、。 【小问4详解】 pH=11时，，，，得 。 【小问5详解】 Li2CO3沉淀表面会吸附溶液中的​等杂质离子，通过检验洗涤液中是否存在​即可判断是否洗净，故取少量最后一次洗涤液于试管中，加入盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀说明已洗净，若产生白色沉淀说明未洗净。 【小问6详解】 高温下，C作为还原剂，C被氧化为CO，同时一部分C将+3价Fe还原为+2价，化学方程式为； 【小问7详解】 放电时为原电池，钙电极作为负极失电子，右侧电极为正极，发生还原反应，生成，电极反应式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $