精品解析:广西河池市2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题
2026-09-18
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内容正文:
河池市2024年秋季学期高二期末学业水平质量检测
化学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上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。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
可能用到相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64 S-32 Fe-56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 春节将至,年味渐浓。关于这些“年味”的叙述错误的是
A. 美丽的烟花产生的可见光是电子跃迁吸收能量的重要形式
B. “扫尘”中会用到碳酸钠溶液去油污,涉及到盐类的水解
C. 除夕夜“放鞭炮撵年兽”涉及到放热反应
D. 准备“年夜饭”时提前购买的食材放入冰箱中保鲜
【答案】A
【解析】
【详解】A.美丽的烟花产生的可见光是电子跃迁释放能量,属于发射光谱,A错误;
B.碳酸钠水解使溶液呈碱性,高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下水解为可溶性高级脂肪酸钠和甘油,碳酸钠溶液去油污涉及到盐类的水解,B正确;
C.“鞭炮撵年兽”鞭炮的爆炸属于放热反应,C正确;
D.将食材放在冰箱里保存,降低温度可以减小化学反应速率达到保鲜目的,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语的表达正确的是
A. 基态碳原子最外层电子轨道表示式为
B. 的结构示意图:
C. 基态Cr原子的价层电子排布式:
D. 基态硼原子最高能级的原子轨道形状为哑铃状
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳原子最外层有4个电子。根据洪特规则,2p能级的2个电子应优先分别占据不同轨道且自旋方向相同,原图中两电子自旋方向相反,正确的最外层电子轨道表示式为,A错误;
B.铁原子形成二价铁离子时先失去4s能级的2个电子,核外共有24个电子,三个电子层的电子数依次为2、8、14,结构示意图为,B错误;
C.基态Cr原子的价层电子排布中,3d能级处于半充满状态更稳定,因此正确的价层电子排布式为,原式不符合基态电子排布,C错误;
D.硼原子的基态电子排布为,所占最高能级为2p,p轨道呈哑铃状,D正确;
故选D。
3. 解释下列事实的方程式不正确的是
A. “NO2球”浸泡在热水中,颜色变深:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0
B. 向AgCl悬浊液中加入KBr溶液,有淡黄色沉淀生成:Ag++Br-=AgBr↓
C. 钢铁制品在潮湿空气中易被腐蚀,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+
D. 将水加热至90℃,水的pH变小:H2OH++OH- ΔH>0
【答案】B
【解析】
【详解】A.“NO2球”浸泡在热水中,颜色变深,即NO2浓度增大,说明升高温度,平衡向生成NO2的方向移动,则化学方程式为:2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色) ,A正确;
B.AgCl难溶于水,加入KBr溶液,生成淡黄色沉淀AgBr,发生沉淀转化,离子方程式是AgCl(s)+Br-(aq)=AgBr(s)+Cl-(aq),B错误;
C.钢铁制品在潮湿空气中发生电化学腐蚀时,Fe作负极失电子生成Fe2+,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,C正确;
D.弱电解质的电离过程为吸热过程,将水加热至90℃,水的电离平衡H2O⇌H++OH-右移,pH变小,D正确;
故选B。
4. CO2与H2催化重整制取CH4的反应方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-164.9kJ/mol,下列关于该反应的说法正确的是
A. v正(H2)=2v逆(H2O),表明反应达平衡状态
B. 该反应放热,无需加热条件且在任意温度下都能自发进行
C. 恒容时充入氦气,平衡向右移动,平衡常数K增大
D. 升温可加快反应速率并提高CO2的转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.达到平衡状态时,,且用H2与H2O表示正、逆反应速率满足计量系数比,A正确;
B.该反应为放热反应,与反应条件是否加热无关,同时也是熵减的反应,所以只能在低温下自发进行,B错误;
C.恒容时充入氦气,各组分浓度不变,平衡不移动。且平衡常数只受温度的影响,K不变,C错误;
D.升温可加快反应速率,但该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,CO2的转化率降低,D错误;
故选A。
5. 类比推理是化学中常用的思维方法。下列类比推理正确的是
A. 第一电离能B<C<N,推测第一电离能N<O<F
B. 电解熔融可制得Mg,推测电解熔融可制得Al
C. 蒸干溶液得到,推测蒸干溶液得到
D. 稀盐酸可降低AgCl的溶解度,推测稀硫酸可降低的溶解度
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期元素的第一电离能总体呈增大趋势,但N原子的价层电子排布为,2p轨道处于半充满状态,较稳定;O原子的价层电子排布为,失去一个2p电子比N容易,所以第一电离能O<N<F,原推测错误,A错误;
B.熔融中有可自由移动的离子,电解时阴极反应为;为共价化合物,熔融时不能提供电解所需的可自由移动离子,不能用电解其熔融物的方法制铝,工业上用电解熔融的方法制铝,B错误;
C.氯化铁在水中发生水解:。加热蒸干时挥发,水解平衡不断向右移动,因而不能得到,而得到,进一步灼烧才得到;不易挥发,故不能据此类推,C错误;
D.AgCl的溶解平衡为,加入稀盐酸使浓度增大,平衡向左移动,AgCl的溶解度减小;的溶解平衡为,加入稀硫酸使浓度增大,平衡同样向左移动,溶解度减小,类推正确,D正确;
故选D。
6. 下列各图所示装置能达到实验目的的是
A.验证铁的吸氧腐蚀
B.用pH试纸测定盐酸的pH
C.比较Mg和Al的金属性强弱
D.用浓硫酸和NaOH溶液反应测定中和热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.食盐水为中性环境,铁钉会发生吸氧腐蚀,反应过程中试管内的被消耗,气体压强减小,右侧导管中会形成一段稳定的水柱,能够验证铁的吸氧腐蚀,该装置可以达到实验目的,A符合题意;
B.使用pH试纸测定溶液pH时,不能预先湿润试纸,湿润的pH试纸相当于稀释了待测的盐酸,会导致测得的pH比实际值偏大,操作错误,不能达到实验目的,B不符合题意;
C.金属性的强弱判断依据是金属和等浓度非氧化性酸反应的剧烈程度,在NaOH溶液构成的原电池中,Al可以和NaOH反应、Mg不反应,因此Al作负极,这不能说明Al的金属性强于Mg(实际Mg金属性强于Al),无法达到比较Mg和Al金属性强弱的目的,应用硫酸或盐酸做电解质溶液比较,C不符合题意;
D.浓硫酸溶于水会额外释放大量稀释热,用浓硫酸和NaOH反应测定的中和热数值会远大于强酸强碱中和的真实焓变,不能用浓硫酸测定中和热,该装置不能达到实验目的,D不符合题意;
故选A。
7. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用,下列说法错误的是
A. 装置①盐桥(含有KCl溶液)原电池甲烧杯中的Zn一端为负极
B. 装置②电解饱和NaCl溶液,图中离子交换膜是阳离子交换膜
C. 利用装置③可电解精炼银
D. 装置④锌筒作负极,发生氧化反应,该电池长期存放容易发生自放电
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置①为铜锌原电池,Zn的金属活动性强于Cu,Zn易失电子发生氧化反应,因此甲烧杯中的Zn电极为负极,A正确;
B.装置②是电解饱和NaCl溶液的工业装置,左侧阳极区生成,右侧阴极区生成和NaOH;图中离子交换膜允许左侧阳极区的离子定向迁移到右侧阴极区,电解池中阳离子向阴极移动,因此图中离子交换膜是阳离子交换膜,B正确;
C.电解精炼银,粗银应该为阳极,精银为阴极,C错误;
D.锌锰干电池,锌筒作负极,发生氧化反应被消耗,由于锌筒直接接触内部的氯化铵酸性电解质,长期存放时Zn会与电解质直接反应,容易发生自放电,D正确;
故选C。
8. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如下图,下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的热化学方程式为:
B. CO在反应中生成又消耗,CO可认为是总反应的催化剂
C. 反应I既有极性键的断裂又有非极性键的形成
D. 选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,减少过程中的能耗和反应的焓变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,反应Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,则反应Ⅱ的热化学方程式为:,A错误;
B.CO是反应过程中先生成、后续被消耗的中间产物,并非一开始就参与反应、最后重新生成的催化剂,B错误;
C.反应Ⅰ有、极性键的断裂,同时存在非极性键的形成,C正确;
D.选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,能减少过程中的能耗,但不能减少反应的焓变,D错误;
故选C。
9. NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.1mol/L NaCl溶液中含有Na+数目等于0.1NA
B. 电解精炼铜时,若阴极析出6.4g铜,则阳极失电子数等于0.2NA
C. 1L 0.1mol/L的NH4NO3溶液中含有的数目为0.1NA
D. 氢氧燃料电池工作时,正极消耗11.2L气体,电路中转移电子数为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液体积未知,无法计算Na+的数目,A错误;
B.电解精炼铜时,铜离子在阴极得电子被还原为铜单质,若阴极析出6.4g铜,则n(Cu)=0.1mol,Cu2+变为Cu单质得到的电子数为0.2NA,根据同一闭合回路中电子转移数目相等可知阳极失电子数等于0.2NA,B正确;
C.会发生水解,所以1L 0.1mol/L的溶液中含有的数目小于0.1NA,C错误;
D.题目未指明气体所处的温度和压强,不能根据气体体积确定其物质的量,因此也就不能计算反应过程中电子转移数目,D错误;
故选B。
10. 叠氮酸()是无色、有刺激性气味、极易爆炸的液体,酸性类似于醋酸。叠氮酸()与NaOH溶液反应生成,下列说法正确的是
A. 0.01 溶液的pH=2
B. 是弱电解质
C. 溶液的pH值随温度升高而增大
D. 0.01 溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【详解】A.是弱酸,在水中部分电离:。因此,故pH>2,A错误;
B.是可溶性钠盐,在水中完全电离,属于强电解质,正确的电离方程式为,B错误;
C.的电离平衡为。弱电解质的电离过程吸热,升高温度促进电离,氢离子浓度增大,pH减小,C错误;
D.完全电离,叠氮酸根离子会发生水解:。溶液中阳离子为钠离子、氢离子,阴离子为叠氮酸根离子、氢氧根离子,且均为一价,由电荷守恒得,D正确;
故选D。
11. 利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。电池工作时,下列说法正确的是
A. 电子从电极B经过负载后流向左侧电极A
B. 电极A极反应式为:2NH3-6e-=N2+6H+
C. 电解质溶液中OH-向电极B移动
D. 在标准状况下,当有4.48L NO2被处理时,转移电子数为0.8NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该电池为原电池,电极A处,氨气中氮元素化合价由-3升至0价,化合价升高,发生氧化反应,则电极A为负极,电极B是正极,电子从负极流出流向正极,即电子从电极A经过负载后流向右侧电极B,A错误;
B.由A可知,电极A为负极,氨气被氧化为氮气,电解质溶液呈碱性,则负极电极方程式为,B错误;
C.原电池中,阴离子向负极移动,即向电极A移动,C错误;
D.在标准状况下4.48 L NO2物质的量,0.2 mol NO2被处理时,转移电子为0.2 mol×(4-0)=0.8 mol,转移电子数为0.8NA,D正确;
故选D。
12. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启可乐瓶立刻泛起大量泡沫
B. 配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C. 实验室用过氧化氢制取氧气时,常常加入MnO2固体
D. 工业上采用高压条件合成氨气
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽水瓶中存在平衡,打开汽水瓶时,压强降低,平衡向生成二氧化碳方向移动,可以用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.氯化铁溶液中存在水解平衡,FeCl3固体溶于浓盐酸配制溶液时,盐酸加入使氢离子浓度增大,水解平衡逆向移动,抑制水解,可以用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.实验室用过氧化氢制取氧气时,常常加入MnO2固体作为催化剂加快反应速率,催化剂不能使平衡移动,不可以用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.工业合成氨的反应为,该反应的正反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即正反应方向移动,可以用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
13. 下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 在普通钢中加入铬、镍等制成不锈钢可延缓腐蚀
B. 当镀金属铬的铁质水龙头镀层破损时,镀层仍能对铁水龙头起保护作用
C. 纯银器表面渐渐变暗因在空气中化学腐蚀
D. 水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A.在普通钢中加入铬、镍等元素制成不锈钢,改变了金属的内部组织结构,能够提升抗腐蚀能力,可延缓腐蚀,A正确;
B.铬的金属活动性强于铁,但铬易发生钝化,镀层破损后在常见腐蚀环境中铬表面形成钝化膜使其电极电势高于铁,形成原电池时铁作负极被加速氧化,无法起到保护作用,B错误;
C.纯银器没有杂质无法形成原电池,表面变暗是银和空气中的少量硫化物等物质直接发生化学反应导致的,属于化学腐蚀,C正确;
D.将水库钢板与外加直流电源的负极相连,钢板作为电解池的阴极被保护,属于外加电流的阴极保护法,可避免钢板被腐蚀,D正确;
故选B。
14. 硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 图中温度:T2>T1
B. 图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C. 向m点的溶液中加入少量K2S固体,溶液中Cd2+浓度减小
D. 温度升高时,p点饱和溶液的组成由p沿pq线向q方向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图中信息,图中p和q分别为温度下CdS达到沉淀溶解平衡,的阴阳离子浓度小于,因而,A正确;
B.温度相同,相同,温度越高,越大,因此图中各点对应的的关系为,B错误;
C.向m点的溶液中加入少量K2S固体,硫离子浓度增大,平衡逆向移动,因此溶液中浓度降低,C正确;
D.温度升高时,CdS的增大,p点饱和溶液中和浓度同等程度增大,饱和溶液组成由p沿pq线向q方向移动,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,目前合成氨工业中使用的催化剂铁触媒主要成分为,还含有少量的、、、、等。回答问题:
(1)基态O原子中,电子占据最高能级的符号是______,占据该能级电子的电子云轮廓图为______形。
(2)的价层电子排布式为______,它在元素周期表中位于______区(填“s”“p”“d”或“ds”)。
(3)①,分析中相关元素电负性大小顺序______。
②Fe、Cl的电负性分别为1.83和3.0,请推断是______(填“共价化合物”或“离子化合物”)。
(4)比较N、O的第一电离能:______(填“大于”或“小于”),原因是______。
(5)化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程,根据下表中所列键能数据写出合成氨的热化学方程式______。
化学键
H—H
N—H
N≡N
键能/(kJ/mol)
436
391
945
【答案】(1) ①. 2p ②. 哑铃(纺锤)
(2) ①. ②. ds
(3) ①. O>N>H ②. 共价化合物
(4) ①. 大于 ②. N原子2p能级上的电子数处于半充满的稳定结构,比O难失去电子
(5)
【解析】
【小问1详解】
O原子有8个电子,其基态电子排布式为,占据的能级中2p能级最高,p电子云轮廓为哑铃形(纺锤形);
【小问2详解】
基态Cu原子的电子排布式为,因此其价层电子排布式为,位于元素周期表的ds区;
【小问3详解】
①在中,O、N同处第二周期,O位于N的右侧,且N的电负性大于H,因此电负性由大到小的顺序为O>N>H。
②Fe与Cl的电负性差为3.0−1.83=1.17,小于1.7,通常可推断二者形成共价键,因此是共价化合物;
【小问4详解】
N原子的价层电子排布为,2p能级处于半充满的稳定状态;O原子的价层电子排布为,失去一个2p电子后可形成半充满状态。因此N原子比O原子更难失去电子,;
【小问5详解】
合成2 mol氨需断裂1 mol N≡N键和3 mol H—H键,同时形成6 mol N—H键,因此,合成氨的热化学方程式为。
16. 工业上处理铜冶金污水(含、、、、)的部分流程如下,回答下列问题。
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
物质
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
3.5
完全沉淀pH
3.2
6.7
8.2
x
②常温下,,,。
(1)污水里通氧气将氧化为,采用高压的原因是______。
(2)常温下,当完全沉淀时(当溶液中离子浓度时认为该离子沉淀完全,下同),理论上pH的最小值x=______。
(3)“沉渣Ⅰ”的主要成分有______(填化学式)。
(4)①混合槽Ⅱ中加入溶液的目的是______。
②溶液呈碱性,其主要原因是______(用离子方程式回答),溶液中各离子浓度大小顺序______。
(5)当“沉淀池Ⅱ”中恰好完全沉淀时,溶液中的=______。
【答案】(1)高压条件下,可增大溶液中的浓度,提高反应速率
(2)4.0(或4) (3)和
(4) ①. 除去污水中的和 ②. ③.
(5)
【解析】
【分析】污水先通入高压,将氧化为;加入石灰乳调节pH,在沉淀池Ⅰ中分出氢氧化物沉淀。后续液相中的和进入混和槽Ⅱ,与提供的反应,生成难溶硫化物并在沉淀池Ⅱ中分出。
【小问1详解】
氧气需先溶于水中才能氧化。高压有利于增大在水中的溶解量,使溶液中氧气浓度增大,从而加快该离子氧化为的反应速率;
【小问2详解】
恰好完全沉淀时,。由,得,因此。常温下,故x的最小值为4.0;
【小问3详解】
通氧后污水中的二价铁已转化为三价铁。pH=4已高于的完全沉淀pH 3.2,并达到完全沉淀所需的最低pH;此时pH仍低于和的开始沉淀pH。因此沉渣Ⅰ的主要成分为和;
【小问4详解】
①沉淀池Ⅰ分出固相后,液相中仍含和。加入溶液可提供,发生和,从而除去这两种金属离子。
②是强碱弱酸盐,发生水解:,生成使溶液呈碱性。水解程度较小,故,而浓度最大。结合硫元素守恒和电荷守恒可得;溶液呈碱性,故。因此各离子浓度大小顺序为;
【小问5详解】
当“沉淀池Ⅱ”中恰好完全沉淀时。同一溶液中两种硫化物共用同一硫离子浓度,由两者的溶度积表达式相除可得。因此。
17. 硫酸亚铁晶体()在医药上作补血剂。为测定补血剂中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案:
方案一:滴定法用酸性溶液滴定的方法测定铁元素的含量。
反应原理:
(1)实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需______(填仪器名称)。
(2)某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是______(夹持部分略去)(填字母序号)。
(3)请将滴定反应原理的离子方程式补充完整______。
(4)若滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果______(填“偏高”或“偏低”)。
方案二:重量法操作流程如下:
(5)10片补血剂研细的作用是______
(6)向步骤①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色,若需检验滤液中还存在大量的方法为______(说明试剂、现象)。
(7)步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、______、灼烧、冷却、称量。
(8)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量______g(用含a的代数式表示)。
【答案】(1)250 mL容量瓶
(2)b (3)
(4)偏低 (5)增大固体表面积,加快反应速率
(6)另取一定量滤液,滴加少量酸性溶液,溶液紫色褪去
(7)洗涤 (8)0.07a
【解析】
【分析】方案一利用氧化还原滴定测定铁元素含量:以酸性高锰酸钾溶液为标准液滴定试样,根据反应的电子转移关系和标准液用量计算铁元素含量,仪器选择与滴定体积的准确记录会影响结果。方案二先将补血剂研细并用硫酸溶解,过滤除去不溶性物质,再用过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子;随后使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,经分离、灼烧得到氧化铁,依据铁元素守恒计算含量。
【小问1详解】
配制250 mL一定物质的量浓度的溶液时,称量、溶解、转移和定容所需的其他仪器已给出,还需用250 mL容量瓶准确确定溶液体积;
【小问2详解】
a.酸性高锰酸钾具有强氧化性,会侵蚀滴定管下端的橡胶管,不能用碱式滴定管盛装,a错误;
b.酸式滴定管下端为玻璃活塞,可盛装酸性高锰酸钾溶液,且标准液在滴定管、试样在锥形瓶中,符合题给滴定方法,b正确;
c.试样置于碱式滴定管,而酸性高锰酸钾置于锥形瓶中,与题给用酸性高锰酸钾溶液滴定试样的方式不符,c错误;
d.试样置于酸式滴定管,而酸性高锰酸钾置于锥形瓶中,与题给滴定方向相反,d错误;
故选b;
【小问3详解】
亚铁离子被氧化为铁离子时,每个亚铁离子失去1个电子;高锰酸根离子被还原为锰离子时,每个高锰酸根离子得到5个电子,因此二者的化学计量数之比为5∶1。
在酸性条件下用氢离子和水配平氢、氧元素,得到;
【小问4详解】
滴定结束时尖嘴处留下气泡,说明尖嘴中原有的一部分标准液已进入锥形瓶而被气泡取代,这部分体积未计入滴定管读数差,故记录的标准液体积小于实际滴入体积。所测铁含量与记录的标准液体积成正比,因此测量结果偏低;
【小问5详解】
将补血剂研细可减小颗粒尺寸,增大固体与溶液的接触面积,从而加快溶解和反应速率;
【小问6详解】
硫氰化钾使滤液变红只能说明其中含有铁离子,不能据此判断是否仍有亚铁离子。应另取一份尚未加入硫氰化钾的步骤①滤液,滴加少量酸性高锰酸钾溶液;若溶液紫色褪去,说明滤液中仍含有大量亚铁离子;
【小问7详解】
步骤③生成红褐色氢氧化铁沉淀。过滤后沉淀表面仍附着可溶性杂质,需先洗涤除去这些杂质,再灼烧、冷却和称量;
【小问8详解】
灼烧时氢氧化铁转化为氧化铁,反应为。
氧化铁中铁元素的质量分数为(2×56)÷(2×56+3×16),实验无损耗时,10片补血剂中铁元素的质量等于a g氧化铁中铁元素的质量,因此每片补血剂含铁元素的质量为 g。
18. Ⅰ.中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,相关成果由国际知名学术期刊《科学》发表。利用与制备“合成气”(CO、的混合气体),合成气可直接制备甲醇,反应原理为:。
(1)在恒温、恒容的密闭容器中,对于合成气合成甲醇的反应,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是______。
A. 容器内混合气体的总压强不再变化 B. 混合气体的密度不再变化
C. 的百分含量不再变化 D. 、的速率之比为1∶2
(2)把转化为HCOOH是降碳并生产化工原料的常用方法,有关反应如下:
①
②
③
则与合成HCOOH(g)反应的热化学方程式为:______。
(3)工业上也可以用电解法捕获,在酸性水溶液中用惰性电极电解制得乙烯,其原理如图所示,则电极a连太阳能电池的______(填“正极”或“负极”),电极b上的电极反应为______。
Ⅱ.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了NO—CO的反应历程。在催化剂作用下,此反应为,可有效降低汽车尾气污染物排放。
(4)探究温度、压强(2 MPa,5 MPa)对反应的影响,如图所示,表示5 MPa的曲线是______(填标号“a”“b”“c”或“d”)。
(5)一定温度下,向容积1 L的恒容密闭容器充入3 mol CO和2 mol NO,当反应达到平衡时,NO的体积分数为,此温度下该反应的平衡常数K=______(列出计算式即可)。
(6)某研究小组探究催化剂Ⅰ、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图甲所示,由图可知要达到最大脱氮率,该反应应采取的最佳实验条件为______。
(7)使用相同催化剂Ⅱ,测得相同时间内NO的转化率随温度的变化曲线如图乙,NO的转化率随温度升高先上升后下降,解释其中450℃~600℃下降、600℃以后急速下降的主要原因是______。
【答案】(1)AC (2)
(3) ①. 正极 ②.
(4)b (5)
(6)催化剂Ⅱ,450℃
(7)450℃~600℃,升高温度使放热反应的平衡向逆反应方向移动,平衡转化率降低,观测到的NO转化率逐渐减小;600℃以后,催化剂活性显著降低,反应速率明显减小,相同时间内NO转化率迅速减小
【解析】
【分析】反应的正反应放热,且气体物质的量减小;因此升高温度使平衡向逆反应方向移动,增大压强使平衡向正反应方向移动。第(6)(7)问考查相同时间内的实际转化率,催化剂影响反应速率而不改变平衡常数。
【小问1详解】
A.正向反应生成并使气体总物质的量减小,恒温恒容时总压强随反应进程改变;总压强持续不再变化,说明体系组成不再变化,A正确;
B.体系密闭且各物质均为气体,气体总质量和容器体积始终不变,故混合气体的密度在反应过程中始终不变,不能作为平衡标志,B错误;
C.的百分含量随反应进程改变,其含量持续不再变化说明体系组成不再变化,C正确;
D.与的速率之比始终等于化学计量数之比1∶2,未平衡时也成立,D错误;
故选AC;
【小问2详解】
根据盖斯定律,将反应①、反应②逆向后的一半和反应③的一半相加,可消去中间物质。
焓变为,故热化学方程式为;
【小问3详解】
图中a电极产生氧气,发生氧化反应,故a为阳极,应连接太阳能电池的正极;b电极上二氧化碳得电子生成乙烯,按原子守恒和电荷守恒配平得;
【小问4详解】
该反应正向放热,升高温度使平衡向逆反应方向移动,NO的平衡转化率降低,故符合题意的是下降的a、b曲线,同温下增大压强使平衡向气体物质的量减小的正反应方向移动,NO的平衡转化率升高;图中b曲线高于a曲线,故5 MPa对应曲线b;
【小问5详解】
设达到平衡时生成氮气的物质的量为x mol,则CO、NO、二氧化碳、氮气的平衡物质的量分别为(3−2x)mol、(2−2x)mol、2x mol、x mol,气体总物质的量为(5−x)mol。由NO的体积分数列式,解得,由反应计量关系,。容积为1 L,代入平衡常数表达式得;
【小问6详解】
图甲中催化剂Ⅱ对应曲线的最高脱氮率高于催化剂Ⅰ,且催化剂Ⅱ曲线的峰值位于450℃,故最佳实验条件为使用催化剂Ⅱ、温度450℃;
【小问7详解】
450℃~600℃时,升高温度使放热反应的平衡向逆反应方向移动,平衡转化率降低,因此相同时间内观测到的NO转化率逐渐减小;600℃以后,催化剂活性显著降低,反应速率明显减小,相同时间内参与反应的NO减少,转化率迅速减小。
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河池市2024年秋季学期高二期末学业水平质量检测
化学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上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。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
可能用到相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64 S-32 Fe-56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 春节将至,年味渐浓。关于这些“年味”的叙述错误的是
A. 美丽的烟花产生的可见光是电子跃迁吸收能量的重要形式
B. “扫尘”中会用到碳酸钠溶液去油污,涉及到盐类的水解
C. 除夕夜“放鞭炮撵年兽”涉及到放热反应
D. 准备“年夜饭”时提前购买的食材放入冰箱中保鲜
2. 下列化学用语的表达正确的是
A. 基态碳原子最外层电子轨道表示式为
B. 的结构示意图:
C. 基态Cr原子的价层电子排布式:
D. 基态硼原子最高能级的原子轨道形状为哑铃状
3. 解释下列事实的方程式不正确的是
A. “NO2球”浸泡在热水中,颜色变深:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0
B. 向AgCl悬浊液中加入KBr溶液,有淡黄色沉淀生成:Ag++Br-=AgBr↓
C. 钢铁制品在潮湿空气中易被腐蚀,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+
D. 将水加热至90℃,水的pH变小:H2OH++OH- ΔH>0
4. CO2与H2催化重整制取CH4的反应方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-164.9kJ/mol,下列关于该反应的说法正确的是
A. v正(H2)=2v逆(H2O),表明反应达平衡状态
B. 该反应放热,无需加热条件且在任意温度下都能自发进行
C. 恒容时充入氦气,平衡向右移动,平衡常数K增大
D. 升温可加快反应速率并提高CO2的转化率
5. 类比推理是化学中常用的思维方法。下列类比推理正确的是
A. 第一电离能B<C<N,推测第一电离能N<O<F
B. 电解熔融可制得Mg,推测电解熔融可制得Al
C. 蒸干溶液得到,推测蒸干溶液得到
D. 稀盐酸可降低AgCl的溶解度,推测稀硫酸可降低的溶解度
6. 下列各图所示装置能达到实验目的的是
A.验证铁的吸氧腐蚀
B.用pH试纸测定盐酸的pH
C.比较Mg和Al的金属性强弱
D.用浓硫酸和NaOH溶液反应测定中和热
A. A B. B C. C D. D
7. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用,下列说法错误的是
A. 装置①盐桥(含有KCl溶液)原电池甲烧杯中的Zn一端为负极
B. 装置②电解饱和NaCl溶液,图中离子交换膜是阳离子交换膜
C. 利用装置③可电解精炼银
D. 装置④锌筒作负极,发生氧化反应,该电池长期存放容易发生自放电
8. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如下图,下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的热化学方程式为:
B. CO在反应中生成又消耗,CO可认为是总反应的催化剂
C. 反应I既有极性键的断裂又有非极性键的形成
D. 选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,减少过程中的能耗和反应的焓变
9. NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.1mol/L NaCl溶液中含有Na+数目等于0.1NA
B. 电解精炼铜时,若阴极析出6.4g铜,则阳极失电子数等于0.2NA
C. 1L 0.1mol/L的NH4NO3溶液中含有的数目为0.1NA
D. 氢氧燃料电池工作时,正极消耗11.2L气体,电路中转移电子数为NA
10. 叠氮酸()是无色、有刺激性气味、极易爆炸的液体,酸性类似于醋酸。叠氮酸()与NaOH溶液反应生成,下列说法正确的是
A. 0.01 溶液的pH=2
B. 是弱电解质
C. 溶液的pH值随温度升高而增大
D. 0.01 溶液中存在:
11. 利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。电池工作时,下列说法正确的是
A. 电子从电极B经过负载后流向左侧电极A
B. 电极A极反应式为:2NH3-6e-=N2+6H+
C. 电解质溶液中OH-向电极B移动
D. 在标准状况下,当有4.48L NO2被处理时,转移电子数为0.8NA
12. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启可乐瓶立刻泛起大量泡沫
B. 配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C. 实验室用过氧化氢制取氧气时,常常加入MnO2固体
D. 工业上采用高压条件合成氨气
13. 下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 在普通钢中加入铬、镍等制成不锈钢可延缓腐蚀
B. 当镀金属铬的铁质水龙头镀层破损时,镀层仍能对铁水龙头起保护作用
C. 纯银器表面渐渐变暗因在空气中化学腐蚀
D. 水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
14. 硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 图中温度:T2>T1
B. 图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C. 向m点的溶液中加入少量K2S固体,溶液中Cd2+浓度减小
D. 温度升高时,p点饱和溶液的组成由p沿pq线向q方向移动
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,目前合成氨工业中使用的催化剂铁触媒主要成分为,还含有少量的、、、、等。回答问题:
(1)基态O原子中,电子占据最高能级的符号是______,占据该能级电子的电子云轮廓图为______形。
(2)的价层电子排布式为______,它在元素周期表中位于______区(填“s”“p”“d”或“ds”)。
(3)①,分析中相关元素电负性大小顺序______。
②Fe、Cl的电负性分别为1.83和3.0,请推断是______(填“共价化合物”或“离子化合物”)。
(4)比较N、O的第一电离能:______(填“大于”或“小于”),原因是______。
(5)化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程,根据下表中所列键能数据写出合成氨的热化学方程式______。
化学键
H—H
N—H
N≡N
键能/(kJ/mol)
436
391
945
16. 工业上处理铜冶金污水(含、、、、)的部分流程如下,回答下列问题。
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
物质
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
3.5
完全沉淀pH
3.2
6.7
8.2
x
②常温下,,,。
(1)污水里通氧气将氧化为,采用高压的原因是______。
(2)常温下,当完全沉淀时(当溶液中离子浓度时认为该离子沉淀完全,下同),理论上pH的最小值x=______。
(3)“沉渣Ⅰ”的主要成分有______(填化学式)。
(4)①混合槽Ⅱ中加入溶液的目的是______。
②溶液呈碱性,其主要原因是______(用离子方程式回答),溶液中各离子浓度大小顺序______。
(5)当“沉淀池Ⅱ”中恰好完全沉淀时,溶液中的=______。
17. 硫酸亚铁晶体()在医药上作补血剂。为测定补血剂中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案:
方案一:滴定法用酸性溶液滴定的方法测定铁元素的含量。
反应原理:
(1)实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需______(填仪器名称)。
(2)某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是______(夹持部分略去)(填字母序号)。
(3)请将滴定反应原理的离子方程式补充完整______。
(4)若滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果______(填“偏高”或“偏低”)。
方案二:重量法操作流程如下:
(5)10片补血剂研细的作用是______
(6)向步骤①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色,若需检验滤液中还存在大量的方法为______(说明试剂、现象)。
(7)步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、______、灼烧、冷却、称量。
(8)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量______g(用含a的代数式表示)。
18. Ⅰ.中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,相关成果由国际知名学术期刊《科学》发表。利用与制备“合成气”(CO、的混合气体),合成气可直接制备甲醇,反应原理为:。
(1)在恒温、恒容的密闭容器中,对于合成气合成甲醇的反应,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是______。
A. 容器内混合气体的总压强不再变化 B. 混合气体的密度不再变化
C. 的百分含量不再变化 D. 、的速率之比为1∶2
(2)把转化为HCOOH是降碳并生产化工原料的常用方法,有关反应如下:
①
②
③
则与合成HCOOH(g)反应的热化学方程式为:______。
(3)工业上也可以用电解法捕获,在酸性水溶液中用惰性电极电解制得乙烯,其原理如图所示,则电极a连太阳能电池的______(填“正极”或“负极”),电极b上的电极反应为______。
Ⅱ.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了NO—CO的反应历程。在催化剂作用下,此反应为,可有效降低汽车尾气污染物排放。
(4)探究温度、压强(2 MPa,5 MPa)对反应的影响,如图所示,表示5 MPa的曲线是______(填标号“a”“b”“c”或“d”)。
(5)一定温度下,向容积1 L的恒容密闭容器充入3 mol CO和2 mol NO,当反应达到平衡时,NO的体积分数为,此温度下该反应的平衡常数K=______(列出计算式即可)。
(6)某研究小组探究催化剂Ⅰ、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图甲所示,由图可知要达到最大脱氮率,该反应应采取的最佳实验条件为______。
(7)使用相同催化剂Ⅱ,测得相同时间内NO的转化率随温度的变化曲线如图乙,NO的转化率随温度升高先上升后下降,解释其中450℃~600℃下降、600℃以后急速下降的主要原因是______。
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