精品解析：辽宁省大连市2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题

大连市2024~2025学年度第一学期期末考试 高二化学试题 注意事项： 1.请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。 2.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，满分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量： 第Ⅰ卷 (选择题，共45分) 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4个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是 A. 可溶性铁盐作净水剂是因Fe3+有强氧化性 B. 手性催化剂用在生产手性药物中可提高药物的专一性 C. 钢铁部件表面进行发蓝处理后生成致密的Fe3O4薄膜可保护内层金属 D. 人体血液中的H2CO3/缓冲体系可防止血液中pH出现较大幅度变化 2. 下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是 A. 碘易溶于CCl4 B. 乙醇易溶于水 C. 氯化氢易溶于水 D. 二氧化碳易溶于NaOH溶液 3. 在一定温度下容积不变的密闭容器中，发生反应：。下列叙述中，能说明该反应达到化学平衡状态的是 A. 容器内的压强不再变化 B. 混合气体总的物质的量不再变化 C. Z的生成速率与Z的分解速率相等 D. 单位时间内消耗a mol X，同时生成3a mol Z 4. 下列化学用语或表述正确的是 A. 基态Br原子简化电子排布式： B. BF3的VSEPR模型： C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D. 用电子云轮廓图示意p-pπ键的形成： 5. 下列有关说法正确的是 A. 氯碱工业原理：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ B. SbCl3制备Sb2O3的总反应： C. 铅酸蓄电池充电时的阴极反应： D. 25℃，101kPa下，H2的燃烧热为，则水分解的热化学方程式： 6. 中国科学家首次在月球上发现“嫦娥石”，其化学式为，Y原子序数为39，下列说法错误的是 A. Y位于元素周期表的第ⅢB族 B. 的空间结构为正四面体形 C. 和中未成对电子个数之比为5：4 D. 基态原子核外电子填充在10个原子轨道中 7. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 滴入甲基橙显红色的溶液中：、、、 B. 的溶液中：、、、 C. 透明的溶液中：、、、、 D. 与Al反应能放出H2的溶液中：、、、 8. 下列说法错误的是 A. 水凝结成冰的过程中，， B. 可用NaOH溶液滴定的方法测定NaHSO3溶液中的H+的浓度 C. 某种火箭的推进剂是液氧和煤油，液氧分子间存在范德华力 D. 10mL氨水中加入蒸馏水，将其稀释到1L后，的数目增多 9. 催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应，反应历程如下图所示，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法错误的是 A. 图示可知，P比R稳定 B. 催化剂Ⅰ的催化性能比催化剂Ⅱ的好 C. 催化剂Ⅰ和Ⅱ均改变了反应的活化能和焓变 D. 使用催化剂Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 10. 氯胺(包括NH2Cl、NHCl2、NCl3，其中N均为-3价)可水解生成一种能杀菌的强氧化性酸，常用作饮用水的消毒剂。制备NH2Cl的反应：，下列说法正确的是 A. NCl3和NH3中N的轨道杂化方式为sp2 B. 制备NH2Cl的反应中涉及到的分子均为极性分子 C. 高温、高压能提高NH2Cl的生成速率和NH3的平衡转化率 D. NHCl2水解的化学方程式： 11. 下列实验操作或装置能达到目的的是 A．验证铁钉的吸氧腐蚀 B．测定H2的生成速率 C．蒸干溶液得到CuO D．测定醋酸溶液浓度 A. A B. B C. C D. D 12. 在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和0.5molH2发生如下反应：。如图所示为该反应正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数随温度变化的曲线，下列表述错误的是 A. 曲线Ⅰ为 B. 时，该反应 C. 时，若反应经10min达平衡，内， D. 若换成恒压容器，其他条件不变，时达平衡后H2的体积分数小于4% 13. 由下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向、均为的混合溶液中滴加2滴溶液，有黄色沉淀生成 B 室温下，用pH计分别测定、的溶液的pH，测得pH都约等于7 不同浓度的CH3COONH4溶液中水的电离程度相同 C CuCl2溶液中存在如下平衡：(蓝色)(黄色)，加热后，溶液由蓝色变为黄绿色 该反应正向为吸热反应 D ，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水，红棕色变浅 反应物的总能量小于生成物的总能量 A. A B. B C. C D. D 14. 己二腈[NC(CH2)4CN]是重要的工业原料，可利用电有机合成法将丙烯腈(CH2=CHCN)转化为己二腈，总反应：，装置如图所示，下列说法错误的是 A. 1mol丙烯腈分子中有6molσ键 B. 电解一段时间后，阳极室溶液的pH增大 C. 当生成0.5molO2时，阳极室溶液质量减少18g D. 阴极的电极反应： 15. 常温下，一氯乙酸()和二氯乙酸()的两种溶液中，微粒浓度比值的对数与pH的变化关系如图所示，下列说法错误的是 A. 曲线Ⅱ表示与pH的变化关系 B. 的数量级为10-3 C. 等物质的量的CH2ClCOONa与CHCl2COONa的混合溶液中： D. 若两种酸的初始浓度均为，则N点对应的溶液中：(A-代表CHCl2COO-或CH2ClCOO-) 第Ⅱ卷 (非选择题，共55分) 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. Ⅰ．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X是宇宙中含量最多的元素，Y、Z、W位于同一周期。基态Y原子价电子层中有3个未成对电子，其最简单氢化物常用作制冷剂。 （1）基态Z原子中，其核外电子占据的最高能层的符号为______，电子占据最高能级的电子云在空间有____个伸展方向。 （2）Y、Z和W三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)。 （3）Y、Z形成的最简单氢化物分别为a、b，a的键角______b的键角(填“＞”、“＜”或“=”)，原因是____________________________________。 （4）-40℃时，W的单质与X2Z反应生成XZW和XW。常温常压下，XZW为无色气体，XZW水解反应的产物为X2Z2和________(填化学式)。 Ⅱ．MnOx是5-羟甲基糠醛(HMF)转化为呋喃二甲酸(FDCA)的催化剂，如下图所示： （5）基态Mn原子的价层电子的轨道表示式为___________________________。 （6）FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一个重要原因是______________________。 17. 化学需氧量(COD)是测定水质的重要指标，指用氧化剂处理水样时，水样中还原性污染物消耗氧化剂的量，通常以每升水样中消耗O2的质量(单位：mg/L)来表示。某学习小组用高锰酸钾法测定水样的COD数值(每消耗1mol KMnO4折算为消耗1.25molO2)，实验过程如下： Ⅰ．取4.00mL水样(已除氧)于锥形瓶中，加入25.00mLH2SO4酸化的KMnO4标准液(过量)，充分煮沸至溶液呈稳定的红色，冷却至室温。 Ⅱ．向Ⅰ中锥形瓶内加入20.00mLNa2C2O4标准液(过量)，锥形瓶内溶液红色变为无色。 Ⅲ．用KMnO4标准液滴定Ⅱ中溶液至终点，记录消耗的KMnO4标准液体积，平行测定3次。 已知：。 回答下列问题： （1）步骤Ⅱ中，Na2C2O4标准液应装在____(填“A”或“B”)中，该滴定管排气泡的方法______________________________________________。 （2）步骤Ⅲ中滴定终点的现象是____________________________________________。 （3）测定结果如下表所示： 滴定次数 KMnO4标准液体积 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 1 a 2 3 第一次滴定前，滴定管液面如下图所示，读数a为______mL，若Na2C2O4标准液的浓度为0.0050mol/L，KMnO4标准液的浓度为0.0010mol/L，则水样中COD数值为________mg/L。 （4）测定结果的误差分析(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)： ①步骤Ⅰ中，若使用待测水样润洗锥形瓶，则COD数值________。 ②步骤Ⅲ中，读取KMnO4标准液体积时，若滴定前仰视，滴定到终点俯视，则COD数值________。 18. 元素硒及其化合物是重要的战略材料。废铅酸电池回收铅过程中会产生铅冶炼酸泥，某企业从铅冶炼酸泥中回收硒和汞元素的工艺流程如下： 已知： ①铅冶炼酸泥中硒、汞主要以单质形式存在，铅主要存在形式为PbSO4。 ②25℃，。 ③“浸出”后Hg转化为Hg2+，Hg(OH)2只存在于溶液中，Hg(OH)2极易转化为难溶于水的HgO。 回答下列问题： （1）在元素周期表中Se位于______(填“s”、“p”、“d”、“f”或“ds”)区。 （2）“浸出”过程中，适当提高H2SO4浓度及反应体系温度的目的是________。该过程中，Se转化为H2SeO3，反应的离子方程式为________________________________。 （3）下图为溶液中含汞粒子的存在形式与pH的关系，为实现硒与汞的分离，“沉汞”过程中，溶液的pH需控制在______(填字母)，滤渣1的主要成分是______(填化学式)。 a．pH＜2 b．2＜pH＜4 c．4＜pH＜12 d．pH＞12 （4）工业上通常加入FeS处理废水中Hg2+，用离子方程式和必要的文字解释原因_________________________________________________________________。 (25℃，，) （5）由回收的Se可制备SeCl4，SeCl4与足量的液氨反应，可制备出具有催化性能的Se4N4 (N的化合价为-3)，同时生成无污染的气体。写出制备Se4N4的化学方程式__________________________。 19. 氨是重要的化工原料，高效制氨具有重要意义。 Ⅰ．工业制氨： （1）根据图1数据计算反应的ΔH=______kJ/mol。 （2）合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位)。上述反应机理中，反应速率最慢的步骤为______(填图2反应机理中的标号)，理由是____________________________________。 （3）我国科学家提出“双温-双控-双催化剂”高效制氨，即通过光辐射双催化剂产生温差，反应物分子的断键与NH3的生成在其表面进行，如图3所示。为提高合成氨反应速率，N≡N在______(填“Fe”或“”)表面断裂。 （4）一定温度、压强为p(单位：MPa)下，原料初始组成，若反应达到平衡时，混合气体中N2与NH3的分压相等。则该温度时，的平衡常数Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压)。 Ⅱ．电催化制NH3：。 （5）据图4所示，其阴极的电极反应为 （6）对不同催化剂的性能进行测试，喷涂了Cu和Cu-N-C催化剂的两种电极催化制备NH3，溶液中含量随时间的变化关系如图5所示，吸附在两种电极上的能量(G)关系如图6所示。 据图5所示，电催化制NH3时，更适宜的催化剂是______(填“①”或“②”)，据图6进一步阐述选择该催化剂的原因________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大连市2024~2025学年度第一学期期末考试 高二化学试题 注意事项： 1.请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。 2.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，满分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量： 第Ⅰ卷 (选择题，共45分) 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4个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是 A. 可溶性铁盐作净水剂是因Fe3+有强氧化性 B. 手性催化剂用在生产手性药物中可提高药物的专一性 C. 钢铁部件表面进行发蓝处理后生成致密的Fe3O4薄膜可保护内层金属 D. 人体血液中的H2CO3/缓冲体系可防止血液中pH出现较大幅度变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．可溶性铁盐作净水剂是因为水解生成的胶体具有吸附性，可吸附水中悬浮杂质，与的强氧化性无关，A错误； B．手性催化剂可选择性催化生成特定手性药物异构体，提高药物的专一性，B正确； C．钢铁部件表面发蓝处理生成的致密薄膜可隔绝空气和水，保护内层金属不被腐蚀，C正确； D．人体血液中的缓冲体系可通过外加酸、碱时的平衡移动抵消少量酸碱的影响，维持血液pH相对稳定，避免pH大幅波动，D正确； 故选A。 2. 下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是 A. 碘易溶于CCl4 B. 乙醇易溶于水 C. 氯化氢易溶于水 D. 二氧化碳易溶于NaOH溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A．和均为非极性分子，根据“相似相溶”规律，非极性溶质易溶于非极性溶剂，该现象可以用“相似相溶”规律解释，A不符合题意； B．乙醇和均为极性分子，且二者可形成分子间氢键，该现象可以用“相似相溶”规律解释，B不符合题意； C．和均为极性分子，根据“相似相溶”规律，极性溶质易溶于极性溶剂，该现象可以用“相似相溶”规律解释，C不符合题意； D．易溶于溶液是因为二者发生化学反应生成可溶性盐，不属于物理溶解过程，不能用“相似相溶”规律解释，D符合题意； 故答案选D。 3. 在一定温度下容积不变的密闭容器中，发生反应：。下列叙述中，能说明该反应达到化学平衡状态的是 A. 容器内的压强不再变化 B. 混合气体总的物质的量不再变化 C. Z的生成速率与Z的分解速率相等 D. 单位时间内消耗a mol X，同时生成3a mol Z 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于该反应前后气体的物质的量保持不变，故容器内的压强不再变化不能说明反应达到化学平衡，A不符合题意； B．由于该反应前后气体的物质的量保持不变，混合气体总的物质的量不再变化不能说明反应达到化学平衡，B不符合题意； C．Z的生成速率与Z的分解速率相等即反应的正、逆反应速率相等，即达到化学平衡，C符合题意； D．单位时间内消耗amolX，同时生成3amolZ，都表示正反应速率，不能说明反应达到平衡，D不符合题意； 故选C。 4. 下列化学用语或表述正确的是 A. 基态Br原子简化电子排布式： B. BF3的VSEPR模型： C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D. 用电子云轮廓图示意p-pπ键的形成： 【答案】D 【解析】 【详解】A．基态Br原子简化电子排布式应为，漏掉了全充满的3d能级，A错误； B．BF3中心B原子价层电子对数为3，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，图示为三角锥形，B错误； C．邻羟基苯甲醛的分子内氢键为羟基中与O相连的H，与醛基中的O形成，应表示为：，C错误； D．图示为两个p轨道沿垂直于键轴方向靠近、肩并肩重叠，对应p-p π键的形成过程，D正确； 故选D。 5. 下列有关说法正确的是 A. 氯碱工业原理：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ B. SbCl3制备Sb2O3的总反应： C. 铅酸蓄电池充电时的阴极反应： D. 25℃，101kPa下，H2的燃烧热为，则水分解的热化学方程式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯碱工业原理为电解饱和溶液，电解熔融为金属钠的制备反应，A错误； B．水解生成与的反应为可逆水解反应，配平后原子守恒，反应符号使用正确，B正确； C．铅蓄电池充电时阴极发生还原反应，阴极反应为，选项给出的为放电时的正极反应，C错误； D．25℃、101 kPa下的燃烧热对应生成的水为液态，因此水分解的热化学方程式中反应物应为液态水，D错误； 故选B。 6. 中国科学家首次在月球上发现“嫦娥石”，其化学式为，Y原子序数为39，下列说法错误的是 A. Y位于元素周期表的第ⅢB族 B. 的空间结构为正四面体形 C. 和中未成对电子个数之比为5：4 D. 基态原子核外电子填充在10个原子轨道中 【答案】C 【解析】 【详解】A．Y原子序数为39，价电子排布为，位于元素周期表第五周期第IIIB族，A正确； B．中心P原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形，B正确； C．价电子排布为，d轨道有5个，未成对电子数为4；价电子排布为，未成对电子数为5，二者未成对电子个数之比为，C错误； D．基态Ca原子核外电子排布为，填充的原子轨道包括1s、2s、2p、3s、3p、4s，共10个，D正确； 故选C。 7. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 滴入甲基橙显红色的溶液中：、、、 B. 的溶液中：、、、 C. 透明的溶液中：、、、、 D. 与Al反应能放出H2的溶液中：、、、 【答案】A 【解析】 【详解】A．滴入甲基橙显红色的溶液为酸性溶液，含大量，、、、之间及与均不发生反应，可大量共存，A正确； B．常温下，溶液为强碱性，含大量，与反应生成弱电解质，不能大量共存，B错误； C．与发生双水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体，与发生氧化还原反应，不能大量共存，C错误； D．与反应放出的溶液可能为酸性也可能为强碱性：酸性条件下具有强氧化性，会氧化且与反应不生成；碱性条件下与反应生成氢氧化亚铁沉淀，不能大量共存，D错误； 故答案选A。 8. 下列说法错误的是 A. 水凝结成冰的过程中，， B. 可用NaOH溶液滴定的方法测定NaHSO3溶液中的H+的浓度 C. 某种火箭的推进剂是液氧和煤油，液氧分子间存在范德华力 D. 10mL氨水中加入蒸馏水，将其稀释到1L后，的数目增多 【答案】B 【解析】 【详解】A．水凝结成冰的过程放热，，液态水变为固态冰，体系混乱度减小，，A正确； B．溶液中的由电离产生，用溶液滴定时，与反应会促进的电离，滴定消耗的对应的是溶液中的总物质的量，无法测定溶液中原有游离的浓度，B错误； C．液氧由分子构成，分子间存在范德华力，C正确； D．氨水稀释时， + 的电离平衡正向移动，电离出更多，的数目增多，D正确； 故选B。 9. 催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应，反应历程如下图所示，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法错误的是 A. 图示可知，P比R稳定 B. 催化剂Ⅰ的催化性能比催化剂Ⅱ的好 C. 催化剂Ⅰ和Ⅱ均改变了反应的活化能和焓变 D. 使用催化剂Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知生成物的总能量低于反应物的总能量，故，能量越低物质越稳定，因此比稳定，A正确； B．催化剂可降低反应活化能，催化剂Ⅰ对应的决速步活化能低于催化剂Ⅱ，反应速率更快，故催化性能更好，B正确； C．催化剂只能改变反应的活化能，焓变由反应物和生成物的总能量差决定，催化剂不改变反应的焓变，C错误； D．使用催化剂Ⅰ时，中间产物转化为的活化能更高，消耗速率更慢，因此反应过程中所能达到的最高浓度更大，D正确； 故选C。 10. 氯胺(包括NH2Cl、NHCl2、NCl3，其中N均为-3价)可水解生成一种能杀菌的强氧化性酸，常用作饮用水的消毒剂。制备NH2Cl的反应：，下列说法正确的是 A. NCl3和NH3中N的轨道杂化方式为sp2 B. 制备NH2Cl的反应中涉及到的分子均为极性分子 C. 高温、高压能提高NH2Cl的生成速率和NH3的平衡转化率 D. NHCl2水解的化学方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．中N原子的价层电子对数为，中原子的价层电子对数为，轨道杂化方式均为，不是，A错误； B．制备反应涉及的分子为、、、，其中为非极性分子，并非所有分子均为极性分子，B错误； C．该反应为气体分子总数不变的吸热反应，高温可加快反应速率且使平衡正向移动，能提高平衡转化率；高压可加快反应速率，但平衡不移动，无法提高平衡转化率，C错误； D．中为-3价、为+1价，水解时+1价结合生成强氧化性的，-3价结合，配平后反应为，符合水解规律，D正确； 故本题选D。 11. 下列实验操作或装置能达到目的的是 A．验证铁钉的吸氧腐蚀 B．测定H2的生成速率 C．蒸干溶液得到CuO D．测定醋酸溶液浓度 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶液呈中性，铁钉发生吸氧腐蚀消耗，左侧具支试管内压强减小，右侧导管内水面上升，可验证铁钉的吸氧腐蚀，A正确； B．长颈漏斗下端未液封，生成的会从长颈漏斗逸出，无法用注射器收集并测定的生成速率，B错误； C．溶液蒸干时，水解产生的为难挥发性酸，最终得到固体，无法得到，C错误； D．石蕊变色范围宽，滴定误差大，不能用作中和滴定指示剂，无法准确测定醋酸溶液浓度，D错误； 故选A。 12. 在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和0.5molH2发生如下反应：。如图所示为该反应正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数随温度变化的曲线，下列表述错误的是 A. 曲线Ⅰ为 B. 时，该反应 C. 时，若反应经10min达平衡，内， D. 若换成恒压容器，其他条件不变，时达平衡后H2的体积分数小于4% 【答案】D 【解析】 【分析】反应：，正反应吸热。温度升高，平衡正向移动，增大；逆反应放热，升温平衡逆向，减小。所以曲线Ⅰ随温度上升而增大，代表；曲线Ⅱ随温度上升减小，代表。处两曲线相交，，又因为，所以时。 【详解】A．由分析可知，曲线Ⅰ代表，A正确； B．时，曲线Ⅱ代表，温度高于到，温度升高，不断减小，因此时，B正确； C．时，设转化浓度为，列三段式为，，解得，则，C正确； D．平衡时，，，气体总浓度为，则体积分数为，该反应反应前后气体分子总数不变，，恒容、恒压条件，压强改变不会使平衡移动，平衡组成完全一样，所以恒压下体积分数等于4%，D错误； 故选D。 13. 由下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向、均为的混合溶液中滴加2滴溶液，有黄色沉淀生成 B 室温下，用pH计分别测定、的溶液的pH，测得pH都约等于7 不同浓度的CH3COONH4溶液中水的电离程度相同 C CuCl2溶液中存在如下平衡：(蓝色)(黄色)，加热后，溶液由蓝色变为黄绿色 该反应正向为吸热反应 D ，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水，红棕色变浅 反应物的总能量小于生成物的总能量 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向等浓度的、混合溶液中滴加少量溶液，优先生成黄色沉淀，说明溶解度更小，故，结论错误，A错误； B．不同浓度的溶液的pH均≈7是因为醋酸根离子和铵根离子水解程度相同，溶液呈中性，但盐溶液浓度越大，对水的电离的促进作用越强，不同浓度的溶液中水的电离程度不同，结论错误，B错误； C．加热后溶液由蓝色变为黄绿色，说明平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故该反应正向为吸热反应，结论正确，C正确； D．将盛有的烧瓶浸入冷水，红棕色变浅，说明平衡正向移动，正反应为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，结论错误，D错误； 故选 C。 14. 己二腈[NC(CH2)4CN]是重要的工业原料，可利用电有机合成法将丙烯腈(CH2=CHCN)转化为己二腈，总反应：，装置如图所示，下列说法错误的是 A. 1mol丙烯腈分子中有6molσ键 B. 电解一段时间后，阳极室溶液的pH增大 C. 当生成0.5molO2时，阳极室溶液质量减少18g D. 阴极的电极反应： 【答案】B 【解析】 【分析】根据总反应，元素化合价升高，在阳极发生氧化反应，电极反应为，中元素化合价降低，在阴极发生还原反应，电极反应为；质子交换膜允许从阳极向阴极迁移。。 【详解】A．丙烯腈结构为，单键均为键，双键含1个键，三键含1个键，总计6个键，1 mol丙烯腈含6 mol键，A正确； B．阳极反应生成，通过质子交换膜移向阴极，阳极消耗水使浓度升高，pH减小，B错误； C．生成0.5mol时，消耗1mol，生成的2mol迁移至阴极，逸出的和迁移的总质量为，即阳极室溶液质量减少18g，C正确； D．阴极发生还原反应，2 mol 得2 mol电子，结合2 mol 生成，电极反应式书写正确，D正确； 故选B。 15. 常温下，一氯乙酸()和二氯乙酸()的两种溶液中，微粒浓度比值的对数与pH的变化关系如图所示，下列说法错误的是 A. 曲线Ⅱ表示与pH的变化关系 B. 的数量级为10-3 C. 等物质的量的CH2ClCOONa与CHCl2COONa的混合溶液中： D. 若两种酸的初始浓度均为，则N点对应的溶液中：(A-代表CHCl2COO-或CH2ClCOO-) 【答案】D 【解析】 【分析】氯原子具有较大的电负性，能够吸引电子，增加羧基中羟基的极性，故二氯乙酸的酸性比一氯乙酸强‌，当和等于0时， 、，Ⅱ的氢离子浓度大于Ⅰ，所以电离平衡常数，且均为弱酸，故曲线I表示pH与的变化关系，曲线Ⅱ表示pH与的变化关系。 【详解】A．根据分析，曲线Ⅱ表示与pH的变化关系，A正确； B．当时，pH约为3，此时，数量级为，B正确； C．弱酸酸性越强，对应酸根的水解程度越弱；酸性，因此水解程度；等物质的量的两种盐混合时，为总量最多的离子，少量水解损失更多，因此浓度关系为，C正确； D．N点是二氯乙酸对应曲线上的点，溶液中存在电荷守恒：，D错误； 故选D。 第Ⅱ卷 (非选择题，共55分) 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. Ⅰ．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X是宇宙中含量最多的元素，Y、Z、W位于同一周期。基态Y原子价电子层中有3个未成对电子，其最简单氢化物常用作制冷剂。 （1）基态Z原子中，其核外电子占据的最高能层的符号为______，电子占据最高能级的电子云在空间有____个伸展方向。 （2）Y、Z和W三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)。 （3）Y、Z形成的最简单氢化物分别为a、b，a的键角______b的键角(填“＞”、“＜”或“=”)，原因是____________________________________。 （4）-40℃时，W的单质与X2Z反应生成XZW和XW。常温常压下，XZW为无色气体，XZW水解反应的产物为X2Z2和________(填化学式)。 Ⅱ．MnOx是5-羟甲基糠醛(HMF)转化为呋喃二甲酸(FDCA)的催化剂，如下图所示： （5）基态Mn原子的价层电子的轨道表示式为___________________________。 （6）FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一个重要原因是______________________。 【答案】（1） ①. L ②. 3 （2）F＞N＞O （3） ①. ＞ ②. NH3中含有1个孤电子对，H2O中含有2个孤电子对，孤电子对越多，键角越小 （4）HF （5） （6）FDCA形成的分子间氢键数比HMF形成的分子间氢键数多 【解析】 【分析】X是宇宙中含量最多的元素，故X为H元素；Y含有3个未成对电子，且其最简单氢化物常用作制冷剂，故Y为N元素；Y与Z、W位于同一周期，且原子序数依次增大，因此Z为O元素，W为F元素。 【小问1详解】 O元素为第二周期元素，其电子占据的最高能层符号为L；其最高能级为2p轨道，电子云在空间中有3个互相垂直的伸展方向； 【小问2详解】 同一周期元素的第一电离能从左至右依次增大，但N元素的2p轨道处于半满状态，因此第一电离能大于O元素，故三种元素第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O； 【小问3详解】 a、b的化学式分别为NH3、H2O ，NH3中含有1个孤电子对，H2O中含有2个孤电子对，孤电子对越多，产生的排斥力越大，键角越小，因此NH3的键角>H2O的键角； 【小问4详解】 由分析可知，X为H元素，Z为O元素，W为F元素，则-40℃时HOF水解的产物为H2O2和HF； 【小问5详解】 Mn为第25号元素，价层电子排布式为3d54s2，其轨道表示式为： ； 【小问6详解】 FDCA含有2个羧基，HMF只含有1个羟基，因此FDCA形成的分子间氢键数比HMF形成的分子间氢键数多，熔点更高。 17. 化学需氧量(COD)是测定水质的重要指标，指用氧化剂处理水样时，水样中还原性污染物消耗氧化剂的量，通常以每升水样中消耗O2的质量(单位：mg/L)来表示。某学习小组用高锰酸钾法测定水样的COD数值(每消耗1mol KMnO4折算为消耗1.25molO2)，实验过程如下： Ⅰ．取4.00mL水样(已除氧)于锥形瓶中，加入25.00mLH2SO4酸化的KMnO4标准液(过量)，充分煮沸至溶液呈稳定的红色，冷却至室温。 Ⅱ．向Ⅰ中锥形瓶内加入20.00mLNa2C2O4标准液(过量)，锥形瓶内溶液红色变为无色。 Ⅲ．用KMnO4标准液滴定Ⅱ中溶液至终点，记录消耗的KMnO4标准液体积，平行测定3次。 已知：。 回答下列问题： （1）步骤Ⅱ中，Na2C2O4标准液应装在____(填“A”或“B”)中，该滴定管排气泡的方法______________________________________________。 （2）步骤Ⅲ中滴定终点的现象是____________________________________________。 （3）测定结果如下表所示： 滴定次数 KMnO4标准液体积 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 1 a 2 3 第一次滴定前，滴定管液面如下图所示，读数a为______mL，若Na2C2O4标准液的浓度为0.0050mol/L，KMnO4标准液的浓度为0.0010mol/L，则水样中COD数值为________mg/L。 （4）测定结果的误差分析(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)： ①步骤Ⅰ中，若使用待测水样润洗锥形瓶，则COD数值________。 ②步骤Ⅲ中，读取KMnO4标准液体积时，若滴定前仰视，滴定到终点俯视，则COD数值________。 【答案】（1） ①. A ②. 向上弯曲橡胶管，挤捏玻璃珠，使溶液喷出，排出气泡 （2）滴入最后半滴KMnO4标准液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色 （3） ①. 2.50 ②. 50 （4） ①. 偏高 ②. 偏低 【解析】 【小问1详解】 草酸钠为强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，必须盛装在碱式滴定管中，故选A；碱式滴定管排气泡的操作方法为：向上弯曲橡胶管，挤捏玻璃珠，使溶液喷出，排出气泡； 【小问2详解】 到达滴定终点时，溶液中的草酸根离子被完全消耗，溶液被高锰酸钾染成浅红色，故滴定终点的现象为：滴入最后半滴KMnO4标准液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色； 【小问3详解】 读数时应当平视凹液面读数，故读数a为2.50 mL；三次滴定消耗的高锰酸钾溶液体积分别为19.99 mL、20.00 mL、20.01 mL，平均每次滴定消耗20.00 mL高锰酸钾标准溶液，消耗的高锰酸钾的物质的量为；由反应可知高锰酸根离子和草酸根离子的反应比为2:5，即待测液中剩余草酸根离子的物质的量为5×10-5 mol，步骤Ⅱ加入锥形瓶的草酸根离子的物质的量为，故步骤Ⅱ消耗的草酸根离子的物质的量为5×10-5 mol，步骤Ⅰ消耗的高锰酸根离子的物质的量为2×10-5 mol，步骤Ⅰ加入的高锰酸钾的物质的量为，则与水样反应的高锰酸钾的物质的量为5×10-6 mol，折算为氧气，相当于消耗氧气，则水样中COD数值为； 【小问4详解】 ①用待测液润洗锥形瓶，锥形瓶内待测液的总量增多，消耗的高锰酸钾溶液增多，测得的COD数值偏高； ②读取KMnO4标准液体积时，若滴定前仰视，滴定到终点俯视，则测得消耗的标准溶液体积偏低，计算得锥形瓶内剩余的草酸根离子的物质的量偏低，步骤Ⅱ中消耗的草酸根离子的物质的量数值偏高，步骤Ⅰ中与水样反应的高锰酸钾的物质的量数值偏低，水样COD数值偏低。 18. 元素硒及其化合物是重要的战略材料。废铅酸电池回收铅过程中会产生铅冶炼酸泥，某企业从铅冶炼酸泥中回收硒和汞元素的工艺流程如下： 已知： ①铅冶炼酸泥中硒、汞主要以单质形式存在，铅主要存在形式为PbSO4。 ②25℃，。 ③“浸出”后Hg转化为Hg2+，Hg(OH)2只存在于溶液中，Hg(OH)2极易转化为难溶于水的HgO。 回答下列问题： （1）在元素周期表中Se位于______(填“s”、“p”、“d”、“f”或“ds”)区。 （2）“浸出”过程中，适当提高H2SO4浓度及反应体系温度的目的是________。该过程中，Se转化为H2SeO3，反应的离子方程式为________________________________。 （3）下图为溶液中含汞粒子的存在形式与pH的关系，为实现硒与汞的分离，“沉汞”过程中，溶液的pH需控制在______(填字母)，滤渣1的主要成分是______(填化学式)。 a．pH＜2 b．2＜pH＜4 c．4＜pH＜12 d．pH＞12 （4）工业上通常加入FeS处理废水中Hg2+，用离子方程式和必要的文字解释原因_________________________________________________________________。 (25℃，，) （5）由回收的Se可制备SeCl4，SeCl4与足量的液氨反应，可制备出具有催化性能的Se4N4 (N的化合价为-3)，同时生成无污染的气体。写出制备Se4N4的化学方程式__________________________。 【答案】（1）p （2） ①. 提高Se、Hg的浸出率，同时加快浸出反应速率 ②. （3） ①. c ②. HgO （4）反应的平衡常数，Hg2+可以彻底地转化为HgS （5） 【解析】 【分析】铅冶炼酸泥在硫酸环境下加入氯酸钠浸出，单质硒、汞被氧化，汞转化为Hg2+，铅以PbSO4形式进入含铅滤渣，同时生成氯气；浸出液加入氢氧化钠调节pH，Hg2+转化为HgO沉淀即滤渣1实现汞的分离，滤液酸化后加入亚硫酸钠，亚硫酸钠还原含硒物质得到粗硒，粗硒再经真空蒸馏提纯获得纯硒。 【小问1详解】 Se是34号元素，价电子排布4s24p4，在周期表p区。 【小问2详解】 提高H2SO4浓度、升温的目的为提高Se、Hg的浸出率，同时加快浸出反应速率；Se转化为H2SeO3，Se的化合价由0价升到+4价，每个Se失去4 e⁻；中Cl的化合价由+5价降到0价，每个Cl得到5 e⁻；根据电子得失守恒解出得失20 e⁻，酸性环境下，左侧补充、配平氢、氧元素。产物为Cl2、H2SeO3，反应的离子方程式为：。 【小问3详解】 为实现硒与汞的分离，“沉汞”过程中，Hg变成HgO沉淀除去，硒保留在溶液中，由图可知：pH在4~12，汞元素主要以Hg(OH)2存在，极易转化为难溶HgO沉淀；溶液的pH需控制在4~12，故选c；滤渣1的主要成分是HgO。 【小问4详解】 工业上通常加入FeS处理废水中Hg2+，发生反应，反应的平衡常数：，因此Hg2+可以彻底地转化为HgS； 【小问5详解】 SeCl4与足量的液氨反应，可制备出具有催化性能的Se4N4 (N的化合价为-3)，同时生成无污染的气体（N2），Se的化合价由+4价降到+3价，每个Se得到1 e-，N的化合价由-3价升到0价，每个N失去3 e-，根据电子得失守恒和原子守恒配平方程式：。 19. 氨是重要的化工原料，高效制氨具有重要意义。 Ⅰ．工业制氨： （1）根据图1数据计算反应的ΔH=______kJ/mol。 （2）合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位)。上述反应机理中，反应速率最慢的步骤为______(填图2反应机理中的标号)，理由是____________________________________。 （3）我国科学家提出“双温-双控-双催化剂”高效制氨，即通过光辐射双催化剂产生温差，反应物分子的断键与NH3的生成在其表面进行，如图3所示。为提高合成氨反应速率，N≡N在______(填“Fe”或“”)表面断裂。 （4）一定温度、压强为p(单位：MPa)下，原料初始组成，若反应达到平衡时，混合气体中N2与NH3的分压相等。则该温度时，的平衡常数Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压)。 Ⅱ．电催化制NH3：。 （5）据图4所示，其阴极的电极反应为 （6）对不同催化剂的性能进行测试，喷涂了Cu和Cu-N-C催化剂的两种电极催化制备NH3，溶液中含量随时间的变化关系如图5所示，吸附在两种电极上的能量(G)关系如图6所示。 据图5所示，电催化制NH3时，更适宜的催化剂是______(填“①”或“②”)，据图6进一步阐述选择该催化剂的原因________________________________。 【答案】（1）-90 （2） ①. ② ②. N≡N键能比H-H键的大，解离为N原子所需能量最高 （3）Fe （4） （5）(或) （6） ①. ② ②. 吸附在Cu-N-C催化剂表面的吉布斯自由能小于零，有利于吸附在电极上得电子发生还原反应 【解析】 【小问1详解】 根据图1的能量转换关系，生成的焓变计算如下：的。 目标反应 的化学计量数是上述过程的2倍，因此。 【小问2详解】 多步反应中，反应速率最慢的步骤（决速步）通常是活化能最高的步骤。在合成氨反应中，氮气分子内的氮氮三键（）键能极大，极难断裂。图2中的步骤②（）代表吸附态的氮气分子断键解离成氮原子，该步骤需要的活化能最高，因此是反应速率最慢的步骤。 【小问3详解】 断裂化学键是一个吸热过程，需要吸收较高的能量。图3中Fe催化剂的温度（）高于催化剂的温度（），较高的温度有利于克服高活化能。因此，为了提高反应速率， 键的断裂应在温度更高的Fe催化剂表面进行。 【小问4详解】 设初始时为，为，反应达到平衡时消耗了。列出三段式：，已知平衡时与的分压相等，即两者的物质的量相等：，解得 。平衡时各物质的量为：，，，总物质的量为 。各组分的分压分别为：，，。平衡常数 。 【小问5详解】 由图4可知，左侧电极将 转化为 ，氮元素化合价从+5价降至-3价，发生还原反应，为阴极。结合环境中存在的 和 （碱性环境），阴极电极反应式为：。 【小问6详解】 根据图5可知，使用Cu-N-C催化剂（曲线②）时， 的含量下降得更快，说明其催化效率更高，更适宜作催化剂；结合图6的能量变化可知， 在Cu-N-C催化剂表面吸附的相对能量变化 ，说明该吸附过程是放热且自发的；而在Cu表面 。自发吸附使得反应物更容易富集在催化剂表面，从而显著加快了电催化反应速率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $