精品解析：江西省景德镇市2024-2025学年高二上学期1月期末质量检测化学试题

景德镇市2024～2025学年度上学期期末质量检测卷 高二化学 可能用到的相对原子质量： 一、单选题(共14题，每小题3分，共42分。每题只有一个选项符合题意。) 1. 下列关于我国最新科技成果的化学解读错误的是 选项 科技成果 化学解读 A 利用催化剂实现原生生物质大分子高选择性转化成 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子的百分数 B 锂电池或二次电池的研究引领全球清洁能源 锂电池能将化学能转化成电能 C 太空“冰雪”实验利用小苏打和乙酸发生反应 乙酸和小苏打均为弱电解质 D 用X射线激光技术观察到和O在催化剂表面形成化学键的过程 形成化学键释放能量 A. A B. B C. C D. D 2. 下列化学用语表述正确的是 A. 的电子式： B. p能级的电子云轮廓图： C. 的核外电子排布式：1s22s22p63s23p4 D. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式： 3. 下列离子方程式正确的是 A. 泡沫灭火器原理： B. 显酸性： C. 纯碱去油污原理： D. 的电离： 4. 下图中，能正确表示与Si同周期部分元素的第三电离能(I3)与原子序数关系的是 A. B. C. D. 5. 在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是 A. 澄清透明的溶液中：、、、 B. 在水电离出的的溶液中：、、、 C. 能使甲基橙呈红色的溶液：、、、 D. 溶液：、、、 6. 化学实验在学科中有着非常重要的作用，结合图示实验装置，下列相关分析的描述正确的是 A. 图1：电池放电时，左侧烧杯中阴离子数减少 B. 图2：实验中可观察到试管中的导管内液面上升，说明铁发生了吸氧腐蚀 C. 图3：碱性锌锰干电池中，负极反应式为： D. 图4：铅蓄电池充电时，转移2mol 阴极质量增加64g 7. 已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体，下列说法正确的是 A. 化合物A与之间的碰撞均为有效碰撞 B. 化合物A与的总键能大于化合物B与的总键能 C. 该反应历程中包含3个基元反应 D. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热 8. 化合物M可作为一种废水处理剂，去除废水中的金属离子。其结构如图所示。W、X、Y和Z均为短周期主族元素，X、Y和Z位于同一周期。W原子核外的电子只有一种自旋取向，基态Z原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等。下列说法正确的是 A. 由W、Y两种元素组成的化合物一定是共价化合物 B. X的氢化物在常温下为气体 C. 原子半径：X<Y<Z D. 第一电离能：Y>Z 9. 全固态LiPON薄膜锂离子电池工作示意图如下，LiPON薄膜只允许通过，电池反应为。下列说法正确的是 A. 放电时，通过LiPON薄膜迁移到a极 B. 导电介质c可为NaOH溶液 C. 充电时，b极反应为 D. 放电时，当电路通过1mol电子时，a极薄膜质量增加7g 10. 下列实验中，实验现象、结论都正确的是 选项 实验 现象 结论 A 常温下将晶体与晶体在小烧杯中混合 烧杯壁变凉 该反应正向是熵增的反应 B 室温下，用pH计测定溶液、溶液的pH pH： 酸性： C 常温下，向NaHS溶液中滴加石蕊试液 溶液变蓝 D 向2mL 溶液中先滴加4滴 KCl溶液，再滴加4滴 KI溶液 先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI，：AgCl>AgI A. A B. B C. C D. D 11. V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的5种短周期主族元素。V电子只有一种自旋取向；W原子核外s能级上的电子总数等于p能级上的电子总数，但第一电离能比同周期相邻元素的都低；X原子核外最高能级处于全充满状态；Y其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等：Z原子核外只有一个未成对电子。下列说法正确的是 A. 非金属性：W<Y B. 化合物中各原子最外层均满足8电子结构 C. Z原子核外电子有17种运动状态 D. 可通过电解W、X化合物的方法冶炼X 12. 甲醇()是一种重要的有机化工原料，可用于制取甲醚()。在3个容积均为a L的恒容密闭容器中发生反应：。下列说法正确的是 容器编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol Ⅰ 387 2 0.8 0.8 Ⅱ 387 4 Ⅲ 207 2 0.9 0.9 A. 该反应的 B. 达到平衡时，容器Ⅰ中的体积分数比容器Ⅱ中的小 C. 若容器Ⅰ在t min达到平衡，则 D. 保持温度不变，平衡后向容器Ⅰ中继续充入、、各0.1mol，反应将向正反应方向进行 13. 如图所示装置，通电后石墨电极Ⅱ上有生成，逐渐溶解，下列判断正确的是 A. 电极Ⅰ电极反应式为 B. 当通过质子交换膜的为0.2mol时，左侧电极Ⅰ所在区域溶液质量减轻了13.5g C. 电解过程中，Ⅰ室溶液pH不变 D. 当0.01mol 完全溶解时，至少产生氧气336ml 14. 常温下，向、和HR的混合液中加入NaOH固体(忽略溶液体积变化)，pM与pH的部分关系如图所示。已知：，c(M)代表、或，。下列叙述错误的是 A. X代表与pH的关系 B. 常温下，和共存时： C. 在Y曲线的下方有沉淀产生 D. 易溶于HR 第Ⅱ卷(非选择题，共58分) 15. 回答下列问题 （1）钒元素被广泛应用于催化及钢铁行业。钒元素在周期表中的位置为__________，其基态原子的简化电子排布式为__________。 （2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用“”表示，与之相反的用“”表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的碳原子，其价电子的自旋磁量子数的代数和为__________，比碳原子序数小1的原子在成键时会将一个2s电子激发进入2p轨道参与形成化学键，请写出该激发态原子的价层电子轨道表示式__________。 （3）A元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，则A的元素符号为__________，从核外电子排布角度解释在干态下正一价离子比正二价离子稳定的原因___________________。 （4），俗称莫尔盐，该物质中各元素的电负性由大到小的顺序为__________。 16. 制造“尼龙-66”(聚己二酰己二胺)的原料己二腈()，工业需求量大，其制备工艺很多，其中用得比较多的方法是利用丙烯腈()电合成己二腈。如图是用甲烷()燃料电池作为电源电合成己二腈的示意图，所有电极均为惰性电极。 回答下列问题： （1）A口通入的是__________，a电极的电极反应式为____________________。 （2）电极d的电极反应式为______________________________。 （3）乙池中离子交换膜为__________离子交换膜(填“阴”或“阳”)，随着反应的进行，电极c附近溶液pH__________(填“变大”、“变小”或“不变”)，每消耗1mol气体A，阳极室溶液质量减少__________g(不考虑气体溶解)。 （4）把a电极产生的33.6L(标准状况)气体通入1L 的NaOH溶液中，所得溶液中各离子浓度的大小关系为__________。 17. 锰在多个领域有着广泛的应用，主要包括钢铁工业、有色冶金工业、电池工业、电子工业、农业、环保和医学领域。某科研小组利用废铁屑和软锰矿制备硫酸锰并电解其溶液制锰的工艺流程图如下。 已知：①浸出液中主要含有、、、等离子； ②当离子浓度为时，生成氢氧化物的pH如下。 物质 开始沉淀pH 7.5 2.1 6.9 7.4 7.6 完全沉淀pH 9.7 3.2 8.7 9.1 9.8 回答下列问题： （1）为加快“酸浸”速率可采取的措施有____________________(写两种)。 （2）结合已知②，向浸出液中加入的作用是____________________(用离子方程式表示)。 （3）滤渣1的主要成分是__________(写化学式)，调节pH的范围为__________。 （4）__________。 （5）向滤液1中加入MnS的目的是除去、等离子，其中除的离子方程式__________________。 （6）电解滤液2后的阳极液可以返回到__________(填工序名称)循环使用。 18. 的综合利用是实现碳达峰、碳中和的关键。减排能有效降低温室效应，同时也是一种重要的资源，因此，捕捉与转化技术备受关注。回答下列问题： （1）已知以下信息： ⅰ.、的燃烧热分别为和； ⅱ. 。 反应的__________。关于该反应，在恒温恒容条件下，达到平衡状态的判断依据是__________(填字母)。 A．混合气体密度不变 B．容器内压强不变 C． D．不变 E．与的浓度之比保持不变 （2）一定温度和3.2MPa条件下，将和按体积比1∶3充入某容器中仅发生以下反应Ⅰ、Ⅱ，达平衡时，平衡转化率为80％，选择性为50％。 的选择性 Ⅰ. Ⅱ. ①的平衡转化率为__________(保留小数点后一位)。 ②体系中的平衡分压为__________MPa。 ③该温度下，反应Ⅰ的平衡常数__________(列出计算式)。 ④体系中的平衡含量随温度的变化如图所示，请解释的含量随温度变化的原因：________________________________________。 （3）某课题组针对催化氢化制甲烷的研究过程如图所示： HCOOH是转化为的中间体：。当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少。当增加镍粉用量时，镍催化氢化制甲烷的两步反应中反应速率增加较小的一步是__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 （4）在T K、下，等物质的量的与混合气体发生如下反应：。反应速率，、分別为正、逆反应速率常数，P为气体的分压(分压=总压×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数，则转化率为50％时，__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 景德镇市2024～2025学年度上学期期末质量检测卷 高二化学 可能用到的相对原子质量： 一、单选题(共14题，每小题3分，共42分。每题只有一个选项符合题意。) 1. 下列关于我国最新科技成果的化学解读错误的是 选项 科技成果 化学解读 A 利用催化剂实现原生生物质大分子高选择性转化成 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子的百分数 B 锂电池或二次电池的研究引领全球清洁能源 锂电池能将化学能转化成电能 C 太空“冰雪”实验利用小苏打和乙酸发生反应 乙酸和小苏打均为弱电解质 D 用X射线激光技术观察到和O在催化剂表面形成化学键的过程 形成化学键释放能量 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子的百分数，故A正确； B．电池是将化学能转化成电能的装置，故B正确； C．乙酸为弱电解质，小苏打是碳酸氢钠，碳酸氢钠是强电解质，故C错误； D．形成化学键释放能量，断开化学键吸收能量，故D正确； 选C。 2. 下列化学用语表述正确的是 A. 的电子式： B. p能级的电子云轮廓图： C. 的核外电子排布式：1s22s22p63s23p4 D. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．H2O属于共价化合物，不存在阴、阳离子，电子式不能标注方括号和电荷，图示为错误的离子形式，A错误； B．p能级电子云轮廓图为哑铃形，存在、、三种相互垂直的伸展方向，图示表述正确，B正确； C．核外有18个电子，正确核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，这是中性S原子的电子排布，C错误； D．基态原子价层电子排布为，依据洪特规则特例，轨道的5个电子应分占不同简并轨道且自旋平行，图示轨道排布不符合规则，D错误； 故选B。 3. 下列离子方程式正确的是 A. 泡沫灭火器原理： B. 显酸性： C. 纯碱去油污原理： D. 的电离： 【答案】D 【解析】 【详解】A．泡沫灭火剂的反应试剂为硫酸铝和碳酸氢钠，和发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，离子方程式为，A错误； B．显酸性是因为其电离程度大于水解程度，电离方程式为或，B错误； C．是多元弱酸根，水解分步进行且以第一步为主，水解方程式为、，不能一步生成，C错误； D．电离出的和，与结合为水合氢离子，电离方程式为，D正确； 故选D。 4. 下图中，能正确表示与Si同周期部分元素的第三电离能(I3)与原子序数关系的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】镁失去2个电子后，达到8电子稳定结构，所以镁的第三电离能最大，答案选D。 5. 在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是 A. 澄清透明的溶液中：、、、 B. 在水电离出的的溶液中：、、、 C. 能使甲基橙呈红色的溶液：、、、 D. 溶液：、、、 【答案】A 【解析】 【详解】A．澄清透明的溶液不要求无色，、、、之间互不发生沉淀、氧化还原、双水解等反应，可以大量共存，A正确； B．水电离出的的溶液中水的电离被抑制，溶液可能为酸性也可能为碱性，酸性条件下与反应生成气体，碱性条件下与反应生成弱电解质，无法大量共存，B错误； C．能使甲基橙呈红色的溶液为强酸性（），酸性条件下具有强氧化性，可将氧化为，无法大量共存，C错误； D．NH4Cl溶液中水解显酸性，与发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和一水合氨，无法大量共存，D错误； 故选A。 6. 化学实验在学科中有着非常重要的作用，结合图示实验装置，下列相关分析的描述正确的是 A. 图1：电池放电时，左侧烧杯中阴离子数减少 B. 图2：实验中可观察到试管中的导管内液面上升，说明铁发生了吸氧腐蚀 C. 图3：碱性锌锰干电池中，负极反应式为： D. 图4：铅蓄电池充电时，转移2mol 阴极质量增加64g 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1为铜锌原电池，作负极，发生氧化反应生成，为了维持溶液呈电中性，则盐桥中阴离子移向负极即左侧烧杯，左侧阴离子数增多，A错误； B．图2中铁钉在中性食盐水环境中发生吸氧腐蚀，消耗试管内，试管内压强减小，导管内液面上升，B正确； C．碱性锌锰干电池电解质为，碱性环境中失电子后结合生成锌的氢氧化物或氧化物，正确的负极反应式为或，C错误； D．铅蓄电池充电时，阴极发生还原反应，电极反应式为，转移时，转化为，阴极质量减少，D错误； 故选B。 7. 已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体，下列说法正确的是 A. 化合物A与之间的碰撞均为有效碰撞 B. 化合物A与的总键能大于化合物B与的总键能 C. 该反应历程中包含3个基元反应 D. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热 【答案】C 【解析】 【详解】A．只有能量足够且取向合适、能发生反应的碰撞才是有效碰撞，化合物与的碰撞多数为无效碰撞，A错误； B．由图可知反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，；而反应物总键能生成物总键能，故与的总键能小于与的总键能，B错误； C．1个过渡态对应1个基元反应，该反应历程共有TS1、TS2、TS3三个过渡态，对应3个基元反应，C正确； D．催化剂只能降低反应活化能，增大反应速率，不能改变反应物和生成物的能量差，因此不改变反应热，D错误； 故选C。 8. 化合物M可作为一种废水处理剂，去除废水中的金属离子。其结构如图所示。W、X、Y和Z均为短周期主族元素，X、Y和Z位于同一周期。W原子核外的电子只有一种自旋取向，基态Z原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等。下列说法正确的是 A. 由W、Y两种元素组成的化合物一定是共价化合物 B. X的氢化物在常温下为气体 C. 原子半径：X<Y<Z D. 第一电离能：Y>Z 【答案】D 【解析】 【分析】核外电子只有1种自旋取向，W为元素；阳离子为，可知为元素；基态原子s轨道和p轨道电子数相等，且同周期，阴离子为，可知为，为。 【详解】A．()和()可形成离子化合物，并非一定是共价化合物，A错误； B．为C元素，C的氢化物为烃类，含较多碳原子的烃常温下为液体或固体，不都是气体，B错误； C．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径，C错误； D．()的基态原子2p能级为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的O，D正确； 故选D。 9. 全固态LiPON薄膜锂离子电池工作示意图如下，LiPON薄膜只允许通过，电池反应为。下列说法正确的是 A. 放电时，通过LiPON薄膜迁移到a极 B. 导电介质c可为NaOH溶液 C. 充电时，b极反应为 D. 放电时，当电路通过1mol电子时，a极薄膜质量增加7g 【答案】C 【解析】 【详解】A．放电时阳离子向正极移动，a极为负极，b极为正极，应迁移到b极，A错误； B．该电池为全固态锂离子电池，且Li为活泼金属可与水溶液反应，导电介质不能为NaOH溶液，B错误； C．充电时b极为阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应为，C正确； D．放电时a极为负极，发生反应，从a极脱嵌，a极质量减小，当电路通过1 mol电子时，a极质量减少7 g，D错误； 故选C。 10. 下列实验中，实验现象、结论都正确的是 选项 实验 现象 结论 A 常温下将晶体与晶体在小烧杯中混合 烧杯壁变凉 该反应正向是熵增的反应 B 室温下，用pH计测定溶液、溶液的pH pH： 酸性： C 常温下，向NaHS溶液中滴加石蕊试液 溶液变蓝 D 向2mL 溶液中先滴加4滴 KCl溶液，再滴加4滴 KI溶液 先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI，：AgCl>AgI A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．与混合后烧杯壁变凉，说明反应吸热，常温下该反应可自发进行，根据，可推知，即反应正向为熵增反应，A正确； B．Na2CO3对应的酸是，不是H2CO3；盐类水解规律：越弱越水解。水解程度更大，只能证明酸性：CH3COOH > ，不能比较CH3COOH和H2CO3，且题中未给出溶液浓度，B错误； C．NaHS溶液使石蕊变蓝说明溶液呈碱性，即的水解程度大于电离程度，水解常数，整理可得，与选项结论相反，C错误； D．实验中溶液过量，加入时，直接与过量的反应生成黄色沉淀，并非转化为，无法比较二者的大小，D错误； 故选A。 11. V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的5种短周期主族元素。V电子只有一种自旋取向；W原子核外s能级上的电子总数等于p能级上的电子总数，但第一电离能比同周期相邻元素的都低；X原子核外最高能级处于全充满状态；Y其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等：Z原子核外只有一个未成对电子。下列说法正确的是 A. 非金属性：W<Y B. 化合物中各原子最外层均满足8电子结构 C. Z原子核外电子有17种运动状态 D. 可通过电解W、X化合物的方法冶炼X 【答案】C 【解析】 【分析】首先推断元素：V是H（核外仅1个电子，只有一种自旋取向）；W是O（电子排布1s22s22p4，s能级总电子数等于p能级，第一电离能低于同周期相邻的N和F）；X是Mg（电子排布1s22s22p63s2，最高能级3s全充满）；Y是Si（价电子排布3s23p2，s、p轨道电子数相等）；Z是Cl（电子排布1s22s22p63s23p5，仅1个未成对电子）； 【详解】A．O的非金属性强于Si，即非金属性W＞Y，A错误； B．YV2Z2为SiH2Cl2，其中H原子最外层仅2个电子，不满足8电子结构，B错误； C．Cl原子核外共17个电子，每个电子的运动状态均不同，故有17种运动状态，C正确； D．W、X的化合物为MgO，其熔点极高，工业上冶炼Mg采用电解熔融MgCl2的方法，不用电解MgO，D错误； 故选C。 12. 甲醇()是一种重要的有机化工原料，可用于制取甲醚()。在3个容积均为a L的恒容密闭容器中发生反应：。下列说法正确的是 容器编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol Ⅰ 387 2 0.8 0.8 Ⅱ 387 4 Ⅲ 207 2 0.9 0.9 A. 该反应的 B. 达到平衡时，容器Ⅰ中的体积分数比容器Ⅱ中的小 C. 若容器Ⅰ在t min达到平衡，则 D. 保持温度不变，平衡后向容器Ⅰ中继续充入、、各0.1mol，反应将向正反应方向进行 【答案】D 【解析】 【详解】A．对比容器Ⅰ和Ⅲ，温度越低平衡时生成物的量越大，说明降温平衡正向移动，正反应放热，，A错误； B．该反应为气体分子数不变的反应，恒容条件下容器Ⅱ起始投料为Ⅰ的2倍，相当于加压，平衡不移动，两者体积分数相等，B错误； C．容器Ⅰ容积为，平衡时消耗的物质的量为，则，C错误； D．387℃时平衡常数，充入各后浓度商，反应正向进行，D正确； 故选D。 13. 如图所示装置，通电后石墨电极Ⅱ上有生成，逐渐溶解，下列判断正确的是 A. 电极Ⅰ电极反应式为 B. 当通过质子交换膜的为0.2mol时，左侧电极Ⅰ所在区域溶液质量减轻了13.5g C. 电解过程中，Ⅰ室溶液pH不变 D. 当0.01mol 完全溶解时，至少产生氧气336ml 【答案】B 【解析】 【分析】石墨电极Ⅱ上有生成，逐渐溶解，说明Ⅲ室中产生通过质子交换膜进入Ⅱ室，石墨电极Ⅱ为阳极，电极反应为；石墨电极Ⅰ为阴极，电解质为溶液，电极反应为，由此解答； 【详解】A．由分析可知，石墨电极Ⅰ为阴极，电极反应为，A错误； B．当通过质子交换膜的为时，电路中转移电子的物质的量也为，根据电极Ⅰ电极反应，溶液中转化为减少的质量为，同时有通过阴离子交换膜从Ⅰ室进入Ⅱ室，减少的质量为，因此左侧电极Ⅰ所在区域溶液质量减少了，B正确； C．电解过程中，电极Ⅰ发生电极反应，并且通过阴离子交换膜从Ⅰ室进入Ⅱ室，Ⅰ室中浓度不断降低，水解逆向移动，Ⅰ室中pH会增大，C错误； D．根据可知，完全溶解需要，根据可知，至少产生，但是未说明标准状况下，无法计算氧气体积，D错误； 故选B。 14. 常温下，向、和HR的混合液中加入NaOH固体(忽略溶液体积变化)，pM与pH的部分关系如图所示。已知：，c(M)代表、或，。下列叙述错误的是 A. X代表与pH的关系 B. 常温下，和共存时： C. 在Y曲线的下方有沉淀产生 D. 易溶于HR 【答案】D 【解析】 【分析】已知，对于二价金属氢氧化物的沉淀溶解平衡：，其溶度积表达式，取对数为，因此pH相同时，越小，越大，并且随着pH的增大而增大，X代表与pH的关系，Y代表与pH的关系，Z代表与pH的关系，取pH=7时，根据=6，可以求出，根据=1，可以求出，pH=5时，即，，由此解答； 【详解】A．由分析可知，X代表与pH的关系，A正确； B．常温下，和共存时：，B正确； C．Y曲线下方的点也处于X曲线的下方，存在，有沉淀生成，C正确； D．溶于的反应为，该反应的平衡常数为，说明该反应进行程度很小，因此难溶于HR，D错误； 故选D。 第Ⅱ卷(非选择题，共58分) 15. 回答下列问题 （1）钒元素被广泛应用于催化及钢铁行业。钒元素在周期表中的位置为__________，其基态原子的简化电子排布式为__________。 （2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用“”表示，与之相反的用“”表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的碳原子，其价电子的自旋磁量子数的代数和为__________，比碳原子序数小1的原子在成键时会将一个2s电子激发进入2p轨道参与形成化学键，请写出该激发态原子的价层电子轨道表示式__________。 （3）A元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，则A的元素符号为__________，从核外电子排布角度解释在干态下正一价离子比正二价离子稳定的原因___________________。 （4），俗称莫尔盐，该物质中各元素的电负性由大到小的顺序为__________。 【答案】（1） ①. 第四周期第VB族 ②. （2） ①. 1或 ②. （3） ①. Cu ②. 的价电子排布为，价电子排布为，的全充满结构较稳定 （4）O>N>S>H>Fe 【解析】 【小问1详解】 钒（V）的原子序数为23，位于元素周期表第四周期第VB族。其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，简化电子排布式为[Ar]3d34s2； 【小问2详解】 基态碳原子的价电子排布为2s22p2；2s轨道上的2个电子自旋相反，自旋磁量子数代数和为0；2p轨道上的2个电子分别占据不同的轨道且自旋方向相同，自旋磁量子数代数和为或； 比碳原子序数小1的原子是硼（B），其基态价电子排布为2s22p1；成键时将一个2s电子激发进入2p轨道，激发态的价电子排布为2s12p2，根据洪特规则，这3个单电子的自旋方向相同，其价层电子轨道表示式为 ； 【小问3详解】 A元素基态原子的M层全充满（即3s、3p、3d轨道均充满，共18个电子），N层只有一个未成对电子（即4s轨道有1个电子），其核外电子排布式为[Ar]3d104s1，该元素为铜（Cu）； 从核外电子排布来看，Cu+的3d轨道电子排布为3d10，处于全充满的稳定状态，能量较低；而Cu2+的3d轨道电子排布为3d9，未达到全充满的稳定状态，故在干态下Cu+比Cu2+更稳定； 【小问4详解】 莫尔盐中包含Fe、N、S、H、O五种元素；根据元素周期律，非金属元素的电负性大于金属元素，故Fe的电负性最小；在非金属元素中，O的非金属性最强，电负性最大；N的非金属性强于S，电负性N > S；S的电负性大于H；因此，这五种元素的电负性由大到小的顺序为O > N > S > H > Fe。 16. 制造“尼龙-66”(聚己二酰己二胺)的原料己二腈()，工业需求量大，其制备工艺很多，其中用得比较多的方法是利用丙烯腈()电合成己二腈。如图是用甲烷()燃料电池作为电源电合成己二腈的示意图，所有电极均为惰性电极。 回答下列问题： （1）A口通入的是__________，a电极的电极反应式为____________________。 （2）电极d的电极反应式为______________________________。 （3）乙池中离子交换膜为__________离子交换膜(填“阴”或“阳”)，随着反应的进行，电极c附近溶液pH__________(填“变大”、“变小”或“不变”)，每消耗1mol气体A，阳极室溶液质量减少__________g(不考虑气体溶解)。 （4）把a电极产生的33.6L(标准状况)气体通入1L 的NaOH溶液中，所得溶液中各离子浓度的大小关系为__________。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） ①. 阳 ②. 变小 ③. 72 （4） 【解析】 【分析】根据已知可知，装置甲为甲烷燃料电池，装置乙为电解池，d电极将转化为，发生还原反应，d为电解池阴极，在酸性条件下电极反应为；c为电解池阳极，发生氧化反应，电极反应为；阴极连接电源负极，因此a为燃料电池负极，发生氧化反应，电极反应为；阳极连接电源正极，b为正极，发生还原反应，电极反应为，由此解答； 【小问1详解】 由分析可知，a为负极，因此A口通入的气体是，发生的电极反应为； 【小问2详解】 由分析可知，d为电解池阴极，电极反应为； 【小问3详解】 由分析可知，阴极的电极反应为，消耗；阳极的电极反应为，生成，因此乙中离子交换膜为阳离子交换膜，保证平衡； c电极反应为，物质的量由于阳离子交换膜保持不变，但是不断减少，浓度提高，酸性变强，pH减小； 根据可知，消耗，转移电子的物质的量为，阳极室中减少的质量是生成的质量和转移到阴极室的质量，相当于水的质量，根据可知，减少的质量为 ； 【小问4详解】 由分析可知a电极生成的气体为，其物质的量为，溶液中的物质的量，根据反应和可知，反应后的溶液中含有和，两者均水解溶液呈碱性，的水解程度大于，因此离子浓度的顺序为。 17. 锰在多个领域有着广泛的应用，主要包括钢铁工业、有色冶金工业、电池工业、电子工业、农业、环保和医学领域。某科研小组利用废铁屑和软锰矿制备硫酸锰并电解其溶液制锰的工艺流程图如下。 已知：①浸出液中主要含有、、、等离子； ②当离子浓度为时，生成氢氧化物的pH如下。 物质 开始沉淀pH 7.5 2.1 6.9 7.4 7.6 完全沉淀pH 9.7 3.2 8.7 9.1 9.8 回答下列问题： （1）为加快“酸浸”速率可采取的措施有____________________(写两种)。 （2）结合已知②，向浸出液中加入的作用是____________________(用离子方程式表示)。 （3）滤渣1的主要成分是__________(写化学式)，调节pH的范围为__________。 （4）__________。 （5）向滤液1中加入MnS的目的是除去、等离子，其中除的离子方程式__________________。 （6）电解滤液2后的阳极液可以返回到__________(填工序名称)循环使用。 【答案】（1）粉碎废铁屑、软锰矿；适当升高温度；搅拌；适当提高酸的浓度 （2） （3） ①. ②. 3.2～7.6 （4） （5） （6）酸浸 【解析】 【分析】用软锰矿还原酸浸制取硫酸锰电解液并进一步提炼金属锰，软锰矿和废铁屑加入过量硫酸浸出，过滤，浸出液中主要含有、、、等金属离子，加入的作用是将浸出液中的氧化为，同时自身被还原为，调节溶液的pH以除去铁离子，过滤后的滤液中加入MnS净化除去、等，过滤得到滤液硫酸锰溶液，电解得到金属锰和含硫酸的阳极液，阳极液中的硫酸循环使用，滤渣2为MnS、CoS和NiS。 【小问1详解】 为加快“酸浸”速率可采取的措施有：粉碎废铁屑、软锰矿；适当升高温度；搅拌；适当提高酸的浓度； 【小问2详解】 加入的作用是将浸出液中的氧化为，同时自身被还原为，离子方程式为； 【小问3详解】 氧化后在调pH时完全转化为沉淀，成为滤渣1；由表中数据可知：完全沉淀时的溶液pH＝3.2，则应将溶液pH调节控制的范围为3.2～7.6。 【小问4详解】 根据表格，离子浓度为0.01 mol/L时，开始沉淀的pH=7.6，此时溶液中，则；代入溶度积公式： 。 【小问5详解】 该过程为沉淀转化，溶解度更小的CoS沉淀生成，同时释放出目标产物，离子方程式：； 【小问6详解】 电解硫酸锰溶液时，电解时阴极反应为，阳极反应为，因此阳极液为硫酸溶液，可返回酸浸工序循环利用。 18. 的综合利用是实现碳达峰、碳中和的关键。减排能有效降低温室效应，同时也是一种重要的资源，因此，捕捉与转化技术备受关注。回答下列问题： （1）已知以下信息： ⅰ.、的燃烧热分别为和； ⅱ. 。 反应的__________。关于该反应，在恒温恒容条件下，达到平衡状态的判断依据是__________(填字母)。 A．混合气体密度不变 B．容器内压强不变 C． D．不变 E．与的浓度之比保持不变 （2）一定温度和3.2MPa条件下，将和按体积比1∶3充入某容器中仅发生以下反应Ⅰ、Ⅱ，达平衡时，平衡转化率为80％，选择性为50％。 的选择性 Ⅰ. Ⅱ. ①的平衡转化率为__________(保留小数点后一位)。 ②体系中的平衡分压为__________MPa。 ③该温度下，反应Ⅰ的平衡常数__________(列出计算式)。 ④体系中的平衡含量随温度的变化如图所示，请解释的含量随温度变化的原因：________________________________________。 （3）某课题组针对催化氢化制甲烷的研究过程如图所示： HCOOH是转化为的中间体：。当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少。当增加镍粉用量时，镍催化氢化制甲烷的两步反应中反应速率增加较小的一步是__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 （4）在T K、下，等物质的量的与混合气体发生如下反应：。反应速率，、分別为正、逆反应速率常数，P为气体的分压(分压=总压×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数，则转化率为50％时，__________。 【答案】（1） ①. ②. AB （2） ①. 53.3％ ②. 0.2 ③. ④. 温度低于时，以反应Ⅰ为主，温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向移动，的平衡含量增大；温度高于时，以反应Ⅱ为主，温度升高，反应Ⅱ的平衡正向向移动，的平衡含量减少 （3）Ⅰ （4）0.15 【解析】 【小问1详解】 的燃烧热方程式为①；的燃烧热方程式为②；   ③；反应为 反应①-反应②+反应③，因此 ③ A．恒温恒容条件下，混合气体的体积不变，但是由于有液体生成，混合气体的质量不断变化，其密度也不断变化，因此混合气体密度不变可以说明达到平衡状态，A正确；                        B．该反应为气体分子数减小的反应，恒温恒容条件下，容器内压强不断变化，因此压强不变可以说明达到平衡状态，B正确；                 C．反应速率与化学计量数成正比，平衡时正逆反应速率相同，平衡时，因此是未平衡，C错误； D．是反应的固有属性，不随平衡移动改变，不能说明平衡判断的依据，D错误；                             E．如果初始与的投料比为1:3，二者的浓度之比始终为1:3保持不变，因此与的浓度之比保持不变不能说明达到平衡状态，E错误； 故选AB； 【小问2详解】 假设初始通入的的物质的量为，的物质的量为，达到平衡时，平衡转化率为80%，选择性为50%，说明一共消耗的物质的量为，生成的物质的量为，根据反应Ⅰ方程式可知，反应Ⅰ中消耗了的物质的量为，生成了的物质的量为；反应Ⅱ中消耗的的物质的量为，根据反应Ⅱ方程式可知，反应Ⅱ中消耗了的物质的量为，生成的物质的量为，生成了的物质的量为，因此平衡时、、、、，总的物质的量； ①的平衡转化率为； ②体系中的平衡分压为； ③反应Ⅰ的平衡常数； ④反应Ⅰ为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，的含量增大，反应Ⅱ为吸热反应，随着温度升高，平衡正向移动，的含量减小，因此的含量随温度变化的原因为温度低于时，以反应Ⅰ为主，温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向移动，的平衡含量增大；温度高于时，以反应Ⅱ为主，温度升高，反应Ⅱ的平衡正向移动，的平衡含量减少； 【小问3详解】 增加镍粉用量后，的产率迅速减小，说明反应Ⅱ的速率大幅度提升，导致的消耗速率大于生成速率，因此反应速率增加较小的是反应Ⅰ； 【小问4详解】 平衡时，，设初始通入的和的物质的量均为，转化率为50%时，的物质的量为，的物质的量为，的物质的量为，三者的分压均为，代入得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $