精品解析：广东省梅州市2024-2025学年高二上学期期末考试化学试卷

梅州市高中期末考试试卷 高二化学 本试卷共6页，20小题，满分100分。考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Cl 35.5 Cu 64 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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. 化学与生活、生产密切相关。下列说法不正确的是 A. 环境温度过低时，不利于电池放电 B. “保暖贴”工作过程中，主要利用了电解池的工作原理 C. 工业上处理废水中的和，可加入适量的溶液处理 D. “酒香不怕巷子深”“花香四溢”都体现了生活中的“熵增”原理 2. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语表示正确的是 A. 基态Si原子的价层电子轨道表示式： B. 电子云图为： C. 的电离方程式： D. NaCl溶液中的水合离子： 3. 食品添加剂的使用满足了人们对食品多样化的需求。以下食品添加剂的使用与调控反应速率有关的是 A. 石膏——凝固剂 B. 小苏打——膨松剂 C. 山梨酸钾——防腐剂 D. 碘酸钾——营养强化剂 4. 古代造纸工艺中使用的某种物质存在副作用，它易导致纸张发生酸性腐蚀，使纸张变脆易破损，该物质是 A. 纯碱： B. 明矾： C. 石灰石： D. 漂白粉： 5. 用草酸晶体[]配制的草酸溶液，并用滴定法标定某酸性溶液浓度。下列说法正确的是 A. 容量瓶、滴定管使用前均要检漏 B. 用托盘天平称取6.30 g草酸晶体 C. 滴定时眼睛时刻注视滴定管中液面变化 D. 实验过程中，锥形瓶和滴定管都需要待装液润洗 6. 下列离子方程式正确并能解释相应事实的是 A. 电解饱和食盐水的阴极反应： B. 盛装溶液的试剂瓶不能用玻璃塞： C. 铁在潮湿空气中生成红褐色的铁锈，其负极的电极反应式为： D. 锅炉除水垢时用溶液将转化为 7. 痛风病与关节滑液中尿酸钠的沉积有关，NaUr增多，病情加重，且夏天症状会减轻，冬天症状加重，其化学原理为：。下列说法不正确的是 A. 上述反应的 B. 常吃腌制菜，会加重痛风病病情 C. 大量饮水使增大，痛风病发作的可能性减小 D. 溶液与等体积溶液恰好中和能说明HUr是强酸 8. 了解金属腐蚀的原因，并能采取有效的防腐措施具有重要的意义。下列说法正确的是 A. 纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗 B. 当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C. 题图水槽中的铁架，最容易生锈的部分为① D. 港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐是采用了牺牲阳极法 9. 下列实验装置或操作正确的是 A．测定中和反应的反应热 B．探究浓度对反应速率的影响 C．探究镍、铜的金属性强弱 D．测NaClO溶液的pH A. A B. B C. C D. D 10. 已知反应处于化学平衡状态，下列措施既能提高反应速率又能提高X和Y的转化率的是 A. 加入催化剂 B. 加入气体Y C. 升高温度 D. 缩小容器体积 11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是 A. 将通入中充分反应后，溶液中、和HClO的数目共为 B. 的醋酸溶液中，的数目为 C. 常温下，的溶液中，由水电离的的数目约为 D. 电解精炼铜时，阳极质量减少64 g，则电路中通过的电子数目为 12. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应经历三个基元反应，反应历程如题图所示（TS表示过渡态）。下列说法不正确的是 A. 该化学反应的速率主要由反应②决定 B. 反应达平衡后升高反应温度，反应物转化率减小 C. D. 温度过高可能导致催化剂失去活性，反应速率急剧下降，汽车尾气污染物增多 13. 下列实验操作、实验现象与结论对应关系不正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将与混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液 品红溶液红色褪去 该反应属于可逆反应 B 常温下，向含等物质的量浓度的和的溶液中逐滴加入溶液 先生成蓝色沉淀，后产生白色沉淀 常温下， C 向滴有酚酞的氨水中加入少量固体 溶液红色变浅 氨水中存在电离平衡： D 向物质的量浓度、体积均相同的和溶液中各滴加1滴酚酞溶液 溶液变红，前者红色更深 水解程度： A. A B. B C. C D. D 14. 秦俑彩绘中的铅白和黄金雨中黄色的都是难溶的铅盐。室温下，和达到溶解平衡时，与或的关系如图。下列说法不正确的是 A. 曲线代表 B. p点对应的是的不饱和溶液 C. 向m点对应的溶液中加入适量的KI固体，可得到p点对应的溶液 D. 反应的平衡常数 15. 如图所示电解装置中，通电一段时间后发现固体逐渐溶解，已知Ⅰ室溶液足量。下列说法不正确的是 A. a是直流电源的负极 B. 石墨电极Ⅰ发生的电极反应式为： C. Ⅱ室发生反应的化学方程式为： D. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色 16. 对石油开采和炼制过程中产生的含硫废水（其中硫元素的主要化合价是-2价）进行处理，防止污染环境。如图为、、三种含硫微粒在水溶液中的物质的量分数随pH变化的曲线。下列说法不正确的是 A. 电离常数 B. 当时，溶液中 C. 时，含硫废水中含-2价硫元素的主要微粒是和 D. 向的含硫废水中加入适量溶液，产生黑色沉淀且溶液的pH降低 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17. 是汽车尾气中的主要污染物，在汽车尾气系统中装配催化转化器，可有效降低的排放。 （1）当尾气中空气不足时，（以NO为主）在催化转化器中被CO还原成排出。 ①基态氧原子中，未成对电子有______________个。 ②下列N原子轨道表示式所表示的状态，能量最高的为______________（填字母）。 A． B． C． D． ③C、N、O电负性由大到小顺序为______________，第一电离能由大到小顺序为______________。 （2）当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收生成盐，且元素的金属性越强，金属氧化物对的吸收能力越强。 已知：镁、钙、锶、钡的部分电离能数据如下表所示。 元素 Mg Ca Sr Ba 电离能 738 589.7 549 502.9 1451 1145 1064 965.2 7733 4910 a 3600 ①推测Sr的第三电离能a的范围为______________。 ②MgO、CaO、SrO、BaO中对的吸收能力最强的是______________。 ③Mg的与的差值远大于与的差值，原因是______________。 （3）研究作为SCR脱硝催化剂的性能时发现：在上适当掺杂不同的金属氧化物如、、、NiO、CuO等有利于提高催化脱硝性能。 ①基态铁原子的原子结构示意图为______________。 ②若继续寻找使催化性能更好的掺杂金属氧化物，可以在元素周期表______________区寻找恰当元素（填字母）。 A．s B．d C．ds D．p 18. 日常生活中常通过喷洒“84”消毒液来进行环境消毒，其有效成分为NaClO。某合作学习小组进行以下实验探究。 （1）NaClO溶液显______________（填“碱性”或“酸性”），其原因是______________（用离子方程式表示）。 （2）探究外界因素对NaClO水解程度的影响（在本题设定温度范围内NaClO只发生水解反应，不考虑其他副反应）。 【提出猜想】 猜想1：其他条件相同时，pH越大，NaClO水解程度越小； 猜想2：其他条件相同时，适当升温，NaClO水解程度增大。 【设计实验】 实验方案如下：其中NaOH溶液和盐酸浓度均为，每支试管各滴加3滴相同浓度的紫色石蕊溶液。利用次氯酸的漂白性，通过紫色石蕊溶液的褪色时间来判断NaClO水解程度的大小（NaClO溶液的浓度为）。 序号 温度/℃ 褪色时间/s 1 20 10.0 0 0 5.0 2 20 10.0 2.0 0 3.0 3 20 10.0 0 2.0 3.0 4 30 10.0 0 0 ①补充实验数据______________。 ②实验1、2、3测得结果：，能证明猜想1成立，用平衡移动原理解释实验结果：______________。 ③实验结果：，但是不能证明猜想2成立，其原因是______________。 （3）经过小组讨论，大家认为可以通过测定不同温度下NaClO水解常数，确定温度对NaClO水解程度的影响。 查阅资料：，为溶液起始浓度。 实验：用浓度为的NaClO溶液进行实验，测定不同温度下NaClO水解常数，完成表中实验。 序号 实验内容 记录数据 5 测得30℃纯水的pH a 6 ______________ b 分别在35℃、40℃下重复上述实验。 ①实验6的实验内容是______________。 ②数据处理：30℃，______________（用含a、b、c的代数式表示）。 ③实验结论：，升温能促进NaClO水解。 19. 锂离子电池的回收利用是一项重要研究课题。某研究组利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理，回收Li、Co等金属，工艺流程如图1： 已知：①“烧渣”是LiCl、和的混合物。 ②。 回答下列问题： （1）中Co的化合价为______________。 （2）“500℃焙烧”反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为______________，“滤饼1”的成分是______________。 （3）碳酸锂的溶解度随温度变化如图2所示。向滤液2中加入固体，将温度升至90℃是为了提高沉淀反应速率和______________。得到碳酸锂沉淀的操作为______________（填字母）。 A．静置，过滤 B．加热后，趁热过滤 C．蒸发浓缩、冷却结晶 （4）若“滤液2”中浓度为：，“沉钴”时应控制pH为______________。 （5）“滤饼2”在通入充足空气后，进行850℃煅烧才能得到。写出该过程的化学方程式______________。 （6）“滤液3”可用于______________（写一条即可）。 20. 氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： （1）根据图1数据计算反应的______________。 （2）能增大合成氨反应速率的措施有______________（填字母）。 A．低温 B．高温 C．低压 D．高压 E．催化剂 （3）压强对合成氨有较大影响。如图2为不同压强下，以物质的量分数、进料（组成1），反应达平衡时与温度的计算结果。 ①判断压强：______________（填“>”或“<”）。 ②在条件下，时，的转化率为______________%（结果保留3位有效数字）。 ③合成氨原料气中存在不参与反应的Ar时会影响的平衡含量。在时，以物质的量分数、、进料（组成2）。反应达平衡时，与温度的计算结果与组成1相比有一定变化，在答题卡图中用虚线画出相应曲线__________。 （4）如图3是以氨作为燃料的固体氧化物（含有）燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、环保等特点。固体氧化物作为电池工作的电解质，工作时移向电极______________（填“a”或“b”），写出该电池电极b反应式______________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 梅州市高中期末考试试卷 高二化学 本试卷共6页，20小题，满分100分。考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Cl 35.5 Cu 64 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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. 化学与生活、生产密切相关。下列说法不正确的是 A. 环境温度过低时，不利于电池放电 B. “保暖贴”工作过程中，主要利用了电解池的工作原理 C. 工业上处理废水中的和，可加入适量的溶液处理 D. “酒香不怕巷子深”“花香四溢”都体现了生活中的“熵增”原理 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度过低时，电池内离子迁移速率减慢，电极反应速率降低，不利于电池放电，A正确； B．"保暖贴"由铁、碳、电解质溶液构成原电池，利用铁的吸氧腐蚀放热，无需外接电源，不涉及电解池工作原理，B错误； C．可与、反应生成难溶的、沉淀，可用于处理含该类重金属离子的废水，C正确； D．气味分子扩散过程中体系混乱度增大，属于熵增过程，体现了熵增原理，D正确。 2. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语表示正确的是 A. 基态Si原子的价层电子轨道表示式： B. 电子云图为： C. 的电离方程式： D. NaCl溶液中的水合离子： 【答案】B 【解析】 【详解】A．基态原子价层电子为，根据洪特规则，轨道的2个电子应分占不同轨道且自旋平行，题图中电子排布违反洪特规则，A错误； B．轨道的电子云沿轴方向呈哑铃形分布，题图符合该电子云的特征，B正确； C．是二元弱酸，需分步电离，第一步电离为，不能一步电离出和，C错误； D．溶液中，阳离子吸引水分子中带负电的原子，阴离子吸引水分子中带正电的原子，题图中阴离子周围水分子的朝向阴离子，阳离子周围水分子的H朝向阳离子，不符合规律，D错误； 故选B。 3. 食品添加剂的使用满足了人们对食品多样化的需求。以下食品添加剂的使用与调控反应速率有关的是 A. 石膏——凝固剂 B. 小苏打——膨松剂 C. 山梨酸钾——防腐剂 D. 碘酸钾——营养强化剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．石膏用作凝固剂，是使食品体系凝聚、凝固，并非利用调控反应速率，A错误； B．小苏打用作膨松剂，是利用其产生气体使食品疏松多孔，并非利用调控反应速率，B错误； C．山梨酸钾用作防腐剂，可以抑制微生物的生长繁殖，减慢食品腐败变质的速率，属于调控反应速率，C正确； D．碘酸钾用作营养强化剂，是为了补充碘元素、强化食品营养，并非利用调控反应速率，D错误； 故选C。 4. 古代造纸工艺中使用的某种物质存在副作用，它易导致纸张发生酸性腐蚀，使纸张变脆易破损，该物质是 A. 纯碱： B. 明矾： C. 石灰石： D. 漂白粉： 【答案】B 【解析】 【详解】A．纯碱为，碳酸根水解使溶液显碱性，不会引发纸张酸性腐蚀，A错误； B．明矾为，其中发生水解：，产生使体系呈酸性，酸性条件下纸张的主要成分纤维素发生水解断裂，导致纸张变脆破损，B正确； C．石灰石为，难溶于水，不会使体系呈酸性，无法引发酸性腐蚀，C错误； D．漂白粉中的水解使溶液显碱性，不会引发纸张酸性腐蚀，D错误； 故选B。 5. 用草酸晶体[]配制的草酸溶液，并用滴定法标定某酸性溶液浓度。下列说法正确的是 A. 容量瓶、滴定管使用前均要检漏 B. 用托盘天平称取6.30 g草酸晶体 C. 滴定时眼睛时刻注视滴定管中液面变化 D. 实验过程中，锥形瓶和滴定管都需要待装液润洗 【答案】A 【解析】 【详解】A．容量瓶用于配制一定物质的量浓度溶液，滴定管用于准确量取液体体积，二者使用前均需检查是否漏液，避免实验误差，A正确； B．所需草酸晶体的质量，托盘天平的精度为，无法称取，B错误； C．滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化，便于准确判断滴定终点，若注视滴定管液面易错过终点，C错误； D．滴定管需要用待装液润洗，避免残留水稀释待装液导致浓度误差；锥形瓶若用待装液润洗会使瓶内溶质物质的量偏大，引起实验误差，只需水洗即可，D错误； 故选A。 6. 下列离子方程式正确并能解释相应事实的是 A. 电解饱和食盐水的阴极反应： B. 盛装溶液的试剂瓶不能用玻璃塞： C. 铁在潮湿空气中生成红褐色的铁锈，其负极的电极反应式为： D. 锅炉除水垢时用溶液将转化为 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解饱和食盐水时，阴极水电离出的优先得电子生成，给出的电极反应式书写正确，能解释阴极反应事实，A正确； B．是多元弱酸根，水解分步进行且以第一步为主，正确水解方程式为，选项中水解方程式书写错误，B错误； C．铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，负极失电子生成，正确电极反应为，选项产物为，反应式错误，C错误； D．是微溶固体，作为反应物不能拆为，正确离子方程式为，选项方程式书写错误，D错误； 故选A。 7. 痛风病与关节滑液中尿酸钠的沉积有关，NaUr增多，病情加重，且夏天症状会减轻，冬天症状加重，其化学原理为：。下列说法不正确的是 A. 上述反应的 B. 常吃腌制菜，会加重痛风病病情 C. 大量饮水使增大，痛风病发作的可能性减小 D. 溶液与等体积溶液恰好中和能说明HUr是强酸 【答案】D 【解析】 【详解】A．冬天温度低痛风症状加重，说明降温平衡正向移动，正反应为放热反应，，A正确； B．腌制菜含大量，增大使平衡正向移动，沉积增多，病情加重，B正确； C．大量饮水时各溶质浓度等比例降低，的分子为一次方浓度项、分母为二次方浓度项，故增大，时平衡逆向移动，沉积减少，痛风发作可能性减小，C正确； D．一元酸与等物质的量的一元强碱恰好中和，仅能说明是一元酸，与酸性强弱无关，不能说明是强酸，D错误。 8. 了解金属腐蚀的原因，并能采取有效的防腐措施具有重要的意义。下列说法正确的是 A. 纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗 B. 当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C. 题图水槽中的铁架，最容易生锈的部分为① D. 港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐是采用了牺牲阳极法 【答案】D 【解析】 【详解】A．纯银器为纯金属，无法构成原电池，表面变暗是在空气中发生化学腐蚀导致，不属于电化学腐蚀，A错误； B．金属活动性，镀层破损后形成原电池，作负极被加速腐蚀，镀层不再对铁制品起保护作用，B错误； C．铁生锈需要同时接触和电解质溶液，③位于液面处，浓度最高且同时接触电解质溶液，最容易生锈，部位①在溶液深处，氧气含量极低，腐蚀速率慢，C错误； D．金属活动性，富锌底漆中作原电池负极被腐蚀，保护作为正极的铁构件，属于牺牲阳极法，D正确； 故选D。 9. 下列实验装置或操作正确的是 A．测定中和反应的反应热 B．探究浓度对反应速率的影响 C．探究镍、铜的金属性强弱 D．测NaClO溶液的pH A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．测定中和反应反应热时需使用环形玻璃搅拌器，铜制搅拌器导热性好，会造成热量散失，导致测定误差大，A错误； B．硫酸为浓硫酸，与反应生成，与稀硫酸和反应的产物不同，反应本质存在差异，无法探究浓度对反应速率的影响，B错误； C．该装置为带盐桥的原电池，金属性强于，作负极、作正极，可通过电流计指针偏转方向判断正负极，进而比较镍、铜的金属性强弱，C正确； D．溶液具有强氧化性，会漂白试纸，且试纸不能直接浸入待测液中，操作错误，D错误。 10. 已知反应处于化学平衡状态，下列措施既能提高反应速率又能提高X和Y的转化率的是 A. 加入催化剂 B. 加入气体Y C. 升高温度 D. 缩小容器体积 【答案】D 【解析】 【详解】A．加入催化剂可同等程度加快正逆反应速率，但不会使平衡发生移动，X、Y的转化率不变，A错误； B．加入气体Y，反应物浓度增大，反应速率加快，平衡正向移动，X的转化率升高，但Y的转化率降低，B错误； C．升高温度反应速率加快，该反应，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，X、Y的转化率均降低，C错误； D．缩小容器体积即增大体系压强，反应物浓度增大，反应速率加快；该反应正反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，X、Y的转化率均升高，D正确； 故选D。 11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是 A. 将通入中充分反应后，溶液中、和HClO的数目共为 B. 的醋酸溶液中，的数目为 C. 常温下，的溶液中，由水电离的的数目约为 D. 电解精炼铜时，阳极质量减少64 g，则电路中通过的电子数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．未指明处于标准状况，无法确定其物质的量；且与的反应为可逆反应，体系中仍有未反应的分子存在，故不能确定、和的数目之和，故A错误； B．醋酸为弱电解质，在水溶液中部分电离，故醋酸溶液中的数目小于，故B错误； C．溶液中水解促进水的电离，溶液中全部由水电离产生，时，溶液中水电离的物质的量为，数目约为，故C正确； D．电解精炼铜时，阳极中比活泼的杂质（如、等）会优先于失电子，故阳极质量减少时，电路中通过的电子数目不等于，故D错误； 选C。 12. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应经历三个基元反应，反应历程如题图所示（TS表示过渡态）。下列说法不正确的是 A. 该化学反应的速率主要由反应②决定 B. 反应达平衡后升高反应温度，反应物转化率减小 C. D. 温度过高可能导致催化剂失去活性，反应速率急剧下降，汽车尾气污染物增多 【答案】A 【解析】 【分析】图中三步反应分别以本步反应物的相对能量为0，正向活化能依次为、和。三步反应相加可抵消中间体，根据盖斯定律有，故总反应为放热反应，其热化学方程式为。 【详解】A．由分析可知，反应①的正向活化能最大，反应①最慢，主要决定总反应速率，并非反应②，A错误； B．由分析可知，总反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，反应物的平衡转化率减小，B正确； C．将分析所得总反应反向书写时，焓变的符号也随之改变，因此正确的逆反应热化学方程式为，C正确； D．温度过高时，催化剂可能失去活性，催化作用减弱，尾气净化反应速率急剧下降，未转化的尾气污染物增多，D正确； 故选A。 13. 下列实验操作、实验现象与结论对应关系不正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将与混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液 品红溶液红色褪去 该反应属于可逆反应 B 常温下，向含等物质的量浓度的和的溶液中逐滴加入溶液 先生成蓝色沉淀，后产生白色沉淀 常温下， C 向滴有酚酞的氨水中加入少量固体 溶液红色变浅 氨水中存在电离平衡： D 向物质的量浓度、体积均相同的和溶液中各滴加1滴酚酞溶液 溶液变红，前者红色更深 水解程度： A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应中，即使反应不可逆，完全反应也仅消耗，剩余的仍能使品红褪色，无法证明反应为可逆反应，结论对应关系错误，A符合题意； B．组成类型相同的难溶电解质，离子浓度相同时，更小的优先沉淀，先生成蓝色沉淀，说明常温下，结论对应关系正确，B不符合题意； C．完全电离产生大量，使的电离平衡逆向移动，浓度降低，溶液红色变浅，可证明氨水中存在电离平衡，结论对应关系正确，C不符合题意； D．相同浓度的溶液红色更深，说明水解产生的浓度更大，可得水解程度，结论对应关系正确，D不符合题意； 答案选A。 14. 秦俑彩绘中的铅白和黄金雨中黄色的都是难溶的铅盐。室温下，和达到溶解平衡时，与或的关系如图。下列说法不正确的是 A. 曲线代表 B. p点对应的是的不饱和溶液 C. 向m点对应的溶液中加入适量的KI固体，可得到p点对应的溶液 D. 反应的平衡常数 【答案】C 【解析】 【分析】两种难溶盐的溶度积表达式分别为和。取负对数后，结合图像可知，直线斜率为−1的对应；直线斜率为−2的对应；由纵截距可得，。 【详解】A．根据分析，曲线代表，A正确； B．由分析可知，对应碘化铅。与L1上相同二价铅离子浓度的点比，p点的碘离子浓度更小，因此 Q<，p点对应碘化铅的不饱和溶液，B正确； C．图中m点到p点是水平向左移动，要求铅离子浓度不变而碳酸根离子浓度增大。加入KI固体后，若未发生沉淀，则不能使碳酸根离子浓度增大；若生成沉淀，则铅离子浓度降低，纵坐标增大。因此不能由m点到达p点，C错误； D．固体不写入平衡常数表达式，则，D正确； 故选C。 15. 如图所示电解装置中，通电一段时间后发现固体逐渐溶解，已知Ⅰ室溶液足量。下列说法不正确的是 A. a是直流电源的负极 B. 石墨电极Ⅰ发生的电极反应式为： C. Ⅱ室发生反应的化学方程式为： D. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色 【答案】B 【解析】 【分析】根据 Fe2O3溶解可知Ⅱ室生成酸性环境，推知石墨电极Ⅱ为阳极，石墨电极Ⅰ为阴极。 【详解】A．根据 Fe2O3溶解可知Ⅱ室生成酸性环境，推知石墨电极Ⅱ为阳极，电源b为正极，a为负极，A正确； B．石墨电极Ⅰ为阴极，发生还原反应，电极反应为 Cu2++2e-= Cu ，选项给出的是阳极氧化反应的电极反应式，B错误； C．Ⅰ室的 Cl-通过阴离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室阳极生成的 H + 通过质子交换膜进入Ⅱ室，二者形成 HCl ，与 Fe2O3 反应的方程式符合反应事实，C正确； D．石墨电极Ⅱ为阳极，电极反应为 2H2O-4e-= O2 ↑ + 4H+ ，电极附近 H+ 浓度大，溶液呈酸性，滴加石蕊溶液显红色，D正确； 故选B。 16. 对石油开采和炼制过程中产生的含硫废水（其中硫元素的主要化合价是-2价）进行处理，防止污染环境。如图为、、三种含硫微粒在水溶液中的物质的量分数随pH变化的曲线。下列说法不正确的是 A. 电离常数 B. 当时，溶液中 C. 时，含硫废水中含-2价硫元素的主要微粒是和 D. 向的含硫废水中加入适量溶液，产生黑色沉淀且溶液的pH降低 【答案】C 【解析】 【分析】硫化氢是二元弱酸，在水中分步电离：；。随着pH升高，两步电离程度依次增大，各含硫微粒的分布发生变化。图中曲线交点表示相邻酸碱形态的物质的量分数相等，在同一溶液中其浓度也相等。 【详解】A．图中pH=7时，，代入第一步电离常数表达式可得，A正确； B．由pH=6可知 mol/L，因此，B正确； C．由图可知，pH≈10时的物质的量分数接近1，而和的物质的量分数均很小，故主要含硫微粒只有，C错误； D．亚铁离子与硫离子生成黑色硫化亚铁沉淀：。沉淀反应消耗硫离子，使向右移动，氢离子浓度增大，pH降低；总反应可表示为，D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17. 是汽车尾气中的主要污染物，在汽车尾气系统中装配催化转化器，可有效降低的排放。 （1）当尾气中空气不足时，（以NO为主）在催化转化器中被CO还原成排出。 ①基态氧原子中，未成对电子有______________个。 ②下列N原子轨道表示式所表示的状态，能量最高的为______________（填字母）。 A． B． C． D． ③C、N、O电负性由大到小顺序为______________，第一电离能由大到小顺序为______________。 （2）当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收生成盐，且元素的金属性越强，金属氧化物对的吸收能力越强。 已知：镁、钙、锶、钡的部分电离能数据如下表所示。 元素 Mg Ca Sr Ba 电离能 738 589.7 549 502.9 1451 1145 1064 965.2 7733 4910 a 3600 ①推测Sr的第三电离能a的范围为______________。 ②MgO、CaO、SrO、BaO中对的吸收能力最强的是______________。 ③Mg的与的差值远大于与的差值，原因是______________。 （3）研究作为SCR脱硝催化剂的性能时发现：在上适当掺杂不同的金属氧化物如、、、NiO、CuO等有利于提高催化脱硝性能。 ①基态铁原子的原子结构示意图为______________。 ②若继续寻找使催化性能更好的掺杂金属氧化物，可以在元素周期表______________区寻找恰当元素（填字母）。 A．s B．d C．ds D．p 【答案】（1） ①. 2 ②. C ③. ④. （2） ①. ②. ③. 失去两个电子后形成，其核外电子排布达到稀有气体原子的稳定结构，再失去第三个电子非常困难 （3） ①. ②. BC 【解析】 【小问1详解】 ①基态氧原子的核外电子排布式为，2p轨道上有4个电子，根据洪特规则，有2个未成对电子； ②N原子的基态电子排布为(即D项)；A项有1个1s电子跃迁到2p能级，B项有2个1s电子跃迁到2p能级，C项有2个1s电子和1个2s电子跃迁到2p能级。电子向高能级跃迁得越多，体系能量越高，故能量最高的状态为C； ③同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性；同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p轨道处于半充满的稳定结构，第一电离能大于相邻的O原子，故第一电离能； 【小问2详解】 ①同主族元素从上到下，原子的各级电离能均逐渐减小。Sr位于Ca和Ba之间，故其第三电离能介于Ba和Ca之间，即； ②同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，故金属性。由题意可知，金属性越强，金属氧化物对的吸收能力越强，故吸收能力最强的是； ③Mg原子的价电子排布为，失去两个电子后形成，其核外电子排布为，达到了稀有气体原子的稳定结构，再失去第三个电子需要破坏稳定的全充满结构，消耗的能量急剧增加，故远大于； 【小问3详解】 ①Fe是26号元素，基态原子的核外电子排布式为，各电子层的电子数依次为2、8、14、2。其原子结构示意图为； ②题干中提到的掺杂金属元素V、Mn、Fe、Ni均位于元素周期表的d区，Cu位于ds区，故应在d区或ds区寻找恰当元素，选B、C。 18. 日常生活中常通过喷洒“84”消毒液来进行环境消毒，其有效成分为NaClO。某合作学习小组进行以下实验探究。 （1）NaClO溶液显______________（填“碱性”或“酸性”），其原因是______________（用离子方程式表示）。 （2）探究外界因素对NaClO水解程度的影响（在本题设定温度范围内NaClO只发生水解反应，不考虑其他副反应）。 【提出猜想】 猜想1：其他条件相同时，pH越大，NaClO水解程度越小； 猜想2：其他条件相同时，适当升温，NaClO水解程度增大。 【设计实验】 实验方案如下：其中NaOH溶液和盐酸浓度均为，每支试管各滴加3滴相同浓度的紫色石蕊溶液。利用次氯酸的漂白性，通过紫色石蕊溶液的褪色时间来判断NaClO水解程度的大小（NaClO溶液的浓度为）。 序号 温度/℃ 褪色时间/s 1 20 10.0 0 0 5.0 2 20 10.0 2.0 0 3.0 3 20 10.0 0 2.0 3.0 4 30 10.0 0 0 ①补充实验数据______________。 ②实验1、2、3测得结果：，能证明猜想1成立，用平衡移动原理解释实验结果：______________。 ③实验结果：，但是不能证明猜想2成立，其原因是______________。 （3）经过小组讨论，大家认为可以通过测定不同温度下NaClO水解常数，确定温度对NaClO水解程度的影响。 查阅资料：，为溶液起始浓度。 实验：用浓度为的NaClO溶液进行实验，测定不同温度下NaClO水解常数，完成表中实验。 序号 实验内容 记录数据 5 测得30℃纯水的pH a 6 ______________ b 分别在35℃、40℃下重复上述实验。 ①实验6的实验内容是______________。 ②数据处理：30℃，______________（用含a、b、c的代数式表示）。 ③实验结论：，升温能促进NaClO水解。 【答案】（1） ①. 碱性 ②. （2） ①. ②. 水解的离子方程式为，实验2中加入溶液，溶液增大，增大，水解平衡逆向移动，减小，褪色时间变长；实验3中加入盐酸，溶液减小，减小，水解平衡正向移动，增大，褪色时间变短 ③. 升高温度，褪色反应的速率本身也会增大，无法确定褪色时间变短是由于水解程度增大还是温度升高直接导致反应加快 （3） ①. 下浓度为的溶液的 ②. 【解析】 【分析】本题探究外界因素（、温度）对水解程度的影响。通过控制变量法设计实验，保证各组实验溶液总体积相同。利用次氯酸的漂白性，通过石蕊溶液的褪色时间判断水解程度：水解程度越大，越大，褪色时间越短。实验1、2、3探究对水解的影响；实验1、4探究温度对水解的影响。最后通过测定不同温度下的水解常数定量判断温度对水解的影响。 【小问1详解】 为强碱弱酸盐，次氯酸根离子在水中发生水解产生氢氧根离子，导致溶液显碱性，其水解的离子方程式为。 【小问2详解】 ①实验1和4是探究温度对水解程度的影响，需控制溶液总体积相同保证NaClO起始浓度一致，实验1总体积为，因此。  ② 溶液褪色时间的长短取决于溶液中的大小。根据水解平衡，实验2加入使溶液增大，增大，平衡逆向移动，减小，导致褪色变慢（）；实验3加入使溶液减小，减小，平衡正向移动，增大，导致褪色变快（）。 ③ 升高温度对褪色时间有两个方面的影响：一是可能影响水解平衡从而改变，二是温度升高本身会直接加快漂白反应的速率。因此，仅凭褪色时间变短无法唯一确定是水解程度增大所致，故不能直接证明猜想2成立。 【小问3详解】  ① 计算水解常数需要知道溶液中的，而可以通过溶液的求得，因此实验6的目的是测定下浓度为的溶液的。 ② 纯水的，则该温度下水的离子积常数。溶液的，则溶液中，故溶液中的。将代入水解常数表达式可得：。 19. 锂离子电池的回收利用是一项重要研究课题。某研究组利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理，回收Li、Co等金属，工艺流程如图1： 已知：①“烧渣”是LiCl、和的混合物。 ②。 回答下列问题： （1）中Co的化合价为______________。 （2）“500℃焙烧”反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为______________，“滤饼1”的成分是______________。 （3）碳酸锂的溶解度随温度变化如图2所示。向滤液2中加入固体，将温度升至90℃是为了提高沉淀反应速率和______________。得到碳酸锂沉淀的操作为______________（填字母）。 A．静置，过滤 B．加热后，趁热过滤 C．蒸发浓缩、冷却结晶 （4）若“滤液2”中浓度为：，“沉钴”时应控制pH为______________。 （5）“滤饼2”在通入充足空气后，进行850℃煅烧才能得到。写出该过程的化学方程式______________。 （6）“滤液3”可用于______________（写一条即可）。 【答案】（1） +3 （2） ①. ②. （3） ①. 降低碳酸锂的溶解度，提高产率 ②. B （4） 10 （5） 。 （6） 氯碱工业原料（或制备氯气、氢氧化钠，或提取氯化钠等合理即可） 【解析】 【分析】废弃锂电池的正极材料和在500℃条件下焙烧生成LiCl、和等，烧渣经水浸、过滤得到含有的滤饼1和滤液1；向滤液1中加入溶液，将溶液中的转化为沉淀，过滤得到含有的滤饼2和滤液2；向滤液2中加入溶液，将溶液中的锂离子转化为沉淀，过滤得到；滤饼2中的经过煅烧得到。 【小问1详解】 在中，已知Li元素的化合价为+1价，O元素的化合价为-2价；根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的原则，可计算出Co元素的化合价为+3价。 【小问2详解】 “500℃焙烧”时，与反应生成LiCl、、和O2，反应的化学方程式为，反应中O元素化合价由-2价升高到0价，O2是氧化产物；Co元素化合价由+3价降低到+2价，是还原产物；根据方程式可知，氧化产物与还原产物的物质的量之比为；烧渣水浸时，LiCl和溶于水，而不溶于水，因此过滤后得到的“滤饼1”成分是。 【小问3详解】 由图2可知，的溶解度随温度的升高而降低；向滤液2中加入固体后，将温度升至90℃，除了能提高沉淀反应速率外，还可以降低的溶解度，促使尽可能多地析出，从而提高产率；由于在高温下溶解度较小，为防止降温时溶解度增大导致沉淀重新溶解，应趁热过滤，故选B。 【小问4详解】 “沉钴”时，当溶液中时，根据溶度积常数表达式，代入数据可得，解得；则溶液中氢离子浓度为，故应控制pH=10。 【小问5详解】 由分析知，“滤饼2”主要成分是，其在充足空气中进行850℃煅烧，与氧气反应生成和H2O，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的化学方程式为。 【小问6详解】 经过沉钴（加入NaOH）和沉锂（加入）操作后，加入的留在溶液中，与原有的结合，因此“滤液3”的主要溶质是NaCl，该滤液可用于氯碱工业，制备氯气、氢氧化钠，或直接蒸发结晶提取氯化钠。 20. 氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： （1）根据图1数据计算反应的______________。 （2）能增大合成氨反应速率的措施有______________（填字母）。 A．低温 B．高温 C．低压 D．高压 E．催化剂 （3）压强对合成氨有较大影响。如图2为不同压强下，以物质的量分数、进料（组成1），反应达平衡时与温度的计算结果。 ①判断压强：______________（填“>”或“<”）。 ②在条件下，时，的转化率为______________%（结果保留3位有效数字）。 ③合成氨原料气中存在不参与反应的Ar时会影响的平衡含量。在时，以物质的量分数、、进料（组成2）。反应达平衡时，与温度的计算结果与组成1相比有一定变化，在答题卡图中用虚线画出相应曲线__________。 （4）如图3是以氨作为燃料的固体氧化物（含有）燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、环保等特点。固体氧化物作为电池工作的电解质，工作时移向电极______________（填“a”或“b”），写出该电池电极b反应式______________。 【答案】（1） -45 （2）BDE （3） ①. < ②. 33.3 ③. （4） ①. a ②. 【解析】 【小问1详解】 根据图1的能量变化历程，反应热 反应物断键吸收的总能量 - 生成物成键释放的总能量。断键吸收能量为 ；成键释放能量为 。因此，。 【小问2详解】 增大化学反应速率的常见措施包括：升高温度、增大压强、增大反应物浓度、使用催化剂等。因此，高温、高压和使用催化剂均能增大合成氨的反应速率，故选BDE。 【小问3详解】 ① 合成氨反应 是气体分子数减小的反应。相同温度下，增大压强，平衡正向移动， 的物质的量分数增大。由图2可知，相同温度下 对应的 大于 ，故压强 。 ② 设初始时 为 ， 为 ，反应达到平衡时 转化了 。 根据三段式： 平衡时混合气体的总物质的量为 。 已知 ，解得 。 则 的转化率为 。 ③ 在恒压 条件下，充入不参与反应的惰性气体 Ar，相当于增大了容器体积，导致反应体系中各反应组分的分压减小。平衡向气体分子数增大的方向（即逆向）移动，因此在相同温度下， 的平衡物质的量分数会减小。故应在 曲线的下方画一条变化趋势相同的虚线，如图：。 【小问4详解】 在该燃料电池中，通入燃料氨气的电极 a 发生氧化反应，为负极；通入空气或氧气的电极 b 发生还原反应，为正极。原电池工作时，阴离子 向负极（电极 a）移动。电极 b 上氧气得电子生成 ，其电极反应式为 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $