精品解析:福建福州市金山中学2025-2026学年第一学期期末高二化学试卷
2026-09-23
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内容正文:
2025-2026学年第一学期期末考试
高二化学试卷
(满分:100分;考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Mn-55
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分)
1. 我国首次实现了14C同位素的批量生产,下列说法不正确的是
A. 基态14C原子存在1s能级
B. 14C原子2p能级轨道数为3
C. 14C电子发生跃迁得到的是连续光谱
D. 14C的基态原子吸收能量,它的电子会跃迁到较高能级
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据基态碳原子电子排布式可知,基态14C原子存在1s能级,A正确;
B.p能级都含3条轨道,所以14C原子2p能级轨道数为3,B正确;
C.14C电子发生跃迁得到的是线状光谱,是不连续的,C错误;
D.依据分析可知,14C的基态原子吸收能量,它的电子会跃迁到较高能级,D正确;
故答案为:C。
2. 2024年6月,我国嫦娥六号任务实现了人类首次月球背面采样返回的创举。下列关于能量转化关系不正确的是
火箭采用液氢液氧发动机
光照期着陆器用太阳电池翼供电
A.化学能→热能
B.太阳能→电能
阴影期上升器用锂离子蓄电池供电
返回器用一次电源供电
C.电能→化学能
D.化学能→电能
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.液氢液氧发动机工作时发生燃烧反应释放热量,能量转化关系为化学能→热能,A正确;
B.太阳电池翼供电时通过光伏效应,可将太阳能直接转化为电能,B正确;
C.锂离子蓄电池供电属于放电过程,能量转化关系为化学能→电能,不是电能→化学能,C错误;
D.一次电源供电时通过自发的化学反应释放能量,将化学能转化为电能,D正确;
故选C。
3. 常温下,向水中加入少量下列物质,能使水的电离程度增大的是
A. Ca(OH)2 B. NH3 C. NaCl D. CH3COONa
【答案】D
【解析】
【详解】A.是强碱,电离出的会抑制水的电离,水的电离程度减小,A不符合题意;
B.溶于水生成弱碱,电离出的会抑制水的电离,水的电离程度减小,B不符合题意;
C.是强酸强碱盐,不发生水解,对水的电离无影响,C不符合题意;
D.是强碱弱酸盐,水解结合水电离出的,促进水的电离,使水的电离程度增大,D符合题意;
故选D。
4. “铅室法”制硫酸涉及反应:。在恒容密闭容器中进行上述反应,体系中能作为判断反应达到平衡的依据是
A. 颜色 B. 密度 C. 压强 D. 平均相对分子质量
【答案】A
【解析】
【详解】A.NO2为红棕色气体,其他气体无色,反应中NO2浓度变化导致体系颜色改变,平衡时颜色不再变化,故颜色可作为判断依据,A正确;
B.恒容密闭容器中总质量守恒、体积不变,密度始终恒定,不能作为判断依据,B错误;
C.反应前后气体分子数相等(Δn=0),恒温恒容下压强始终不变,不能作为判断依据,C错误;
D.总质量和总物质的量均不变,平均相对分子质量始终恒定,不能作为判断依据,D错误;
故选A。
5. 下列化学用语及解释合理的是
A. 氯化铵溶液显酸性的原因:
B. 排饱和食盐水可收集氯气的原因:
C. 浊液中存在平衡:,为弱电解质
D. 溶液中存在的原因:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中水解使溶液显酸性,水解方程式为,A正确;
B.Cl2与水反应是,HClO是弱酸,不能拆,B错误;
C.是强电解质,虽难溶但溶解部分完全电离,C错误;
D.电离方程式为,部分电离出,D错误;
故选A。
6. 常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1氨水(pH≈11)中加入蒸馏水稀释至100 mL,下列说法不正确的是
A. NH3·H2O的电离程度增大 B. 稀释后的溶液pH≈12
C. 增大 D. 增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.弱电解质稀释时电离平衡正向移动,的电离程度增大,A正确;
B.原氨水pH≈11,稀释10倍时,若为强碱pH变为10,为弱碱,稀释促进电离,pH介于10~11之间,不可能增大到12,B错误;
C.稀释促进电离,电离产生更多,故增大,C正确;
D.同一溶液中体积相同,浓度比等于物质的量比,由电离常数可得,稀释时减小、不变,故该比值增大,D正确;
故选B。
7. 我国神舟系列载人飞船成功进入太空,其电力系统主要由太阳能电池和储能电池构成。据悉,储能电池采用“镍镉蓄电池组”,电池总反应:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。
下列说法不正确的是
A. 当飞船进入光照区时,太阳能电池可为镍镉电池充电
B. 镍镉电池放电时负极反应式:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2
C. 镍镉电池充电时阳极反应式:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
D. 镍镉电池充电时电解质溶液中的OH-移向镉电极
【答案】D
【解析】
【详解】A.光照区太阳能电池可将太阳能转化为电能,为镍镉储能电池充电,符合实际应用逻辑,A正确;
B.镍镉电池放电时为原电池,作负极,发生失电子的氧化反应,碱性条件下生成,电极反应式为,B正确;
C.镍镉电池充电时为电解池,阳极发生失电子的氧化反应,被氧化为,电极反应式为,C正确;
D.镍镉电池充电时为电解池,阴离子向阳极移动,充电时镉电极为阴极,因此不会移向镉电极,D错误;
答案选D。
8. 数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要手段,从如图所示图像得出的结论正确的是
A. 图甲:v(A)=0.4 mol·L-1·s-1
B. 图乙:t1时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压
C. 图丙:ΔH <0
D. 图丁:m+n<p
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲仅给出A的物质的量变化量,未告知容器体积,无法计算以浓度变化表示的A的反应速率,A错误;
B.图乙对应反应为反应前后气体分子数相等的反应,若时刻后、平衡不移动,加入催化剂可同等程度增大正逆反应速率、平衡不移动,压缩体积加压时正逆反应速率也同等程度增大、平衡不移动,因此时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压,B正确;
C.升高温度时,正反应速率增大程度大于逆反应速率,平衡正向移动,说明正反应为吸热反应,,C错误;
D.根据“先拐先平数值大”,同温下,压强越大C%越高,说明增大压强平衡正向移动,正反应为气体分子数减小的反应,故,D错误;
故选B。
9. 已知室温下H2SO3、H2CO3和HClO的电离平衡常数如下。
化学式
H2SO3
H2CO3
HClO
电离平衡常数(Ka)
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=4.0×10-8
下列说法正确的是
A. 过量SO2与NaClO溶液反应:
B. 少量CO2与NaClO溶液反应:
C. 室温下,相同物质的量浓度的溶液pH:Na2CO3>NaHCO3>NaClO
D. SO2通入浓度均为1 mol·L-1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中优先与反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.具有强氧化性,具有还原性,二者发生氧化还原反应,过量SO2与NaClO溶液反应的离子方程式为,A错误;
B.根据电离平衡常数可知酸性,依据强酸制弱酸规律,少量与反应生成和,离子方程式书写正确,B正确;
C.酸的酸性越弱,对应酸根离子的水解程度越大,相同浓度的强碱弱酸盐溶液越大。酸性,故水解程度,相同浓度溶液:,C错误;
D.酸的酸性越弱,对应酸根结合的能力越强,酸性,故结合能力,优先与反应,D错误;
故选B。
10. (五羰基铁)是一种典型的金属羰基化合物,在热、光、氧化还原等条件下表现出多种反应性,广泛应用于化学合成和材料科学,但需注意其毒性和不稳定性。已知反应:,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 生成时,失去的电子数为
B. 1 mol基态Fe原子的价电子数为
C. 含有的中子数为
D. 常温下,溶液中,数目
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应过程中,只有铁元素和氯元素的化合价发生了变化,Fe(CO)5中Fe元素的化合价为0,生成物中铁元素化合价为+3,生成1mol 氯化铁时,Fe(CO)5失去3mol电子,数目为3NA,A正确;
B.基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,一个基态Fe原子共有8个价电子,1mol基态Fe原子的价电子数为8NA,B错误;
C.未说明是否为标准状况,22.4 L37Cl2的物质的量不确定是否为1mol,无法计算其中的中子数,C错误;
D.Fe3+在溶液中会发生水解,实际浓度小于0.01mol/L,因此1 L溶液中Fe3+数目小于10-2NA,D错误;
故选A。
11. 在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电解时,向电极移动
B. 每生成的同时,生成
C. 生成的电极反应:
D. 电解一段时间后,溶液升高
【答案】C
【解析】
【分析】Ni电极产生,为氢元素降价所得,为还原反应,故为阴极,电极反应方程为:;电极为阳极,电极反应方程为:。
【详解】A.电解池中阳离子向阴极移动,生成的Ni电极为阴极,K+应向Ni电极移动,A错误;
B.阳极存在生成的主反应和生成的副反应,电子转移不全部用于主反应,无法确定与的固定生成比例,B错误;
C.阳极反应为氧化反应,2个失去4e-生成,结合碱性条件用平衡电荷和H、O元素,电极反应式为,元素守恒、电荷守恒、电子守恒均成立,C正确;
D.阴极生成(),阳极主反应消耗(8参与反应)且副反应(生成)也消耗OH⁻,总体减少,pH降低,D错误;
故答案选C。
12. 已知NaHB在水溶液中存在关系式:c(Na+)=c(HB-)+c(B2-),下列说法中正确的是
A. H2B的电离方程式为:①H2B⇌H++HB-,②HB-⇌H++B2-
B. NaHB溶液中的离子浓度c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(OH-)
C. NaHB水溶液呈碱性
D. c(Na+)+c(H+)=c(HB-)+c(B2-)+c(OH-)
【答案】B
【解析】
【分析】已知NaHB在水溶液中存在关系式:c(Na+)=c(HB-)+c(B2-),此等式为物料守恒,说明H2B的一级电离为完全电离,二级电离为部分电离;
【详解】A.由分析可知,H2B的电离方程式为:①H2B=H++HB-,②HB-⇌H++B2-,故A错误;
B.NaHB为盐溶液且HB-只电离不水解,则溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度;溶液中的离子浓度c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(OH-),故B正确;
C.由B分析可知,NaHB水溶液呈酸性,故C错误;
D.由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-),故D错误;
故选B。
13. 如图所示为25℃时H2CO3、、三种微粒随pH变化的分布系数[如]。下列说法错误的是
A. 曲线①代表H2CO3的分布分数随pH的变化曲线
B.
C. 当溶液中时,pH=10.25
D. pH=8时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.随pH升高,电离程度增大,分布分数逐渐减小,因此曲线①代表的分布分数变化曲线,的第一步电离平衡为,第二步电离平衡为,故随着pH增大分布分数先增加后减小,曲线②代表的分布分数变化曲线,故随着pH增大分布分数始终越来越大,曲线③代表的分布分数变化曲线,A正确;
B.的第一步电离平衡为,,pH=6.37时,因此,B正确;
C.当时,对应曲线②和③的交点,由图可知此时pH=10.25,C正确;
D.由,可得,由C选项可知,Ka2=10-10.25,,pH=8时,代入得比值为,D错误;
故选D。
14. 下列实验所选试剂及操作能达到目的的是
选项
实验目的
试剂及操作
A
验证:
取2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,先加3滴溶液,再加5滴溶液,观察现象
B
证明K2Cr2O7溶液中存在和转化
向0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,溶液中加入2滴溶液,通过观察溶液颜色变化,判断平衡移动方向
C
探究温度对平衡的影响(粉红色)
分别将两根装有CoCl2和HCl混合溶液的试管放置在冷、热水中
D
探究压强对平衡的影响
注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体,封闭细口,标记活塞位置为I.把活塞迅速拉到II处,比较管内混合气体颜色在I处和刚拉到II处时的深浅
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaOH溶液过量,加入时直接与过量反应生成沉淀,无法证明是沉淀转化而来,不能验证,A错误;
B.具有强氧化性,会与发生氧化还原反应生成和,溶液颜色变化由氧化还原反应导致,无法判断题给平衡的移动方向,B错误;
C.该反应,正反应为吸热反应,实验只改变温度这一个变量,热水中平衡正向移动溶液变为蓝色,冷水中平衡逆向移动溶液变为粉红色,通过颜色变化可探究温度对平衡的影响,C正确;
D.活塞迅速拉到Ⅱ处时,容器体积瞬间增大,浓度瞬间减小导致颜色变浅,该现象由体积变化直接导致,无法判断压强对平衡移动的影响,D错误;
故选C。
二、非选择题(本大题共5小题,共58.分)
15. 现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素;B元素是形成化合物种类最多的元素之一;C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1:D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子;E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是I1=738 kJ/mol,I2=1451 kJ/mol,I3=7733 kJ/mol,I4=10540 kJ/mol;F元素的主族序数与周期数的差为4:G元素是前四周期中电负性最小的元素;H元素位于元素周期表中的第八纵行。
(1)将E的基态原子最外层轨道表示式补充完整:_______;该元素原子的I3远远大于I2,其原因是_______________________________。
(2)B元素的原子核外共有______种不同运动状态的电子,有______种不同空间运动状态的电子。
(3)B、C、D元素的电负性由大到小排序_______(用元素符号表示)。
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)。
(5)H位于元素周期表中___________区(按电子排布分区),在第__________周期第__________族,其基态原子的价电子排布式为__________。
【答案】(1) ①. ②.
Mg原子失去2个电子后形成稳定的稀有气体电子结构,再失去1个电子非常困难
(2) ①.
6 ②.
4 (3)
(4)
(5) ①.
d ②.
四 ③.
Ⅷ ④.
【解析】
【分析】A元素的核外电子数和电子层数相等,且是宇宙中最丰富的元素,则A为H元素;B元素是形成化合物种类最多的元素之一,则B为C(碳)元素;C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1,其核外电子排布式为,则C为N元素;G元素是前四周期中电负性最小的元素,则G为K元素;H元素位于元素周期表中的第八纵行,则H为Fe元素。E元素的气态基态原子的第三电离能()远大于第二电离能(),说明其最外层有2个电子,原子序数大于N,则E为Mg元素;F元素的主族序数与周期数的差为4,且原子序数大于Mg,F为第三周期第ⅦA族元素,即Cl元素;D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子,且原子序数大于N小于Mg,其核外电子排布式为,则D为O元素;据此解答。
【小问1详解】
E为Mg元素,其最外层电子排布为,故最外层电子轨道表示式为。Mg原子失去最外层的2个电子后,形成与Ne相同的稳定电子层结构(),此时再失去1个电子需要破坏稳定结构,因此远远大于。
【小问2详解】
B为C元素,核外共有6个电子,根据泡利不相容原理,原子中没有运动状态完全相同的电子,故有6种不同运动状态的电子;其电子占据了1s、2s以及2个2p轨道,共计4个原子轨道,每个原子轨道代表一种空间运动状态,故有4种不同空间运动状态的电子。
【小问3详解】
B、C、D分别为C、N、O元素,三者位于同一周期,同周期元素从左到右电负性依次增大,故电负性由大到小的顺序为。
【小问4详解】
D、E、F的简单离子分别为、、。核外有3个电子层,半径最大;和核外均有2个电子层,电子层结构相同时,核电荷数越小离子半径越大,故半径。综合可得离子半径大小顺序为。
【小问5详解】
H为Fe元素,原子序数为26,其基态原子的电子排布式为,最后填入的电子在d轨道,属于d区;位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,其价电子排布式为。
16. 为探究弱电解质的电离情况,进行如下实验。
【实验Ⅰ】探究浓度对电离程度的影响。
25℃时,测定不同浓度醋酸溶液的pH,结果如下:
组别
①
②
③
④
⑤
浓度/()
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.2000
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
(1)由表中数据可得出是弱电解质,依据是___________。
(2)②中的___________;的___________(列出计算式即可)。
(3)依据K与Q关系分析,①、②溶液浓度与变化程度不同的原因___________。
【实验Ⅱ】探究中和反应过程中水电离程度的变化。
用NaOH溶液滴定20.00mL溶液,溶液pH随V(NaOH)变化的曲线如图所示。
(4)a点时,消耗NaOH溶液的体积___________20mL(填“<”“>”或“=”)。
(5)判断恰好完全反应时,溶液的pH___________7(填“<”“>”或“=”),用化学用语解释原因:___________。
(6)上述过程存在与a点水的电离程度相同的溶液,该溶液所含的溶质为___________。
(7)分析加入NaOH溶液体积在8~12mL之间时,溶液pH变化较缓的原因是___________。
【答案】(1)以①组数据为例,0.0010的溶液pH为3.88,由,即醋酸部分电离,说明醋酸为弱电解质
(2) ①. ②.
(3)醋酸电离,。稀释,由于正向的粒子数增多,中各微粒浓度均减小,,平衡正移
(4)< (5) ①. > ②.
(6)醋酸钠与氢氧化钠
(7)溶质为浓度差异不大的醋酸钠与醋酸,既有①,又有②;当加入少量碱时,②被促进,溶液中变化较缓
【解析】
【分析】用NaOH溶液滴定20.00mL溶液,醋酸的浓度逐渐减小,醋酸钠的浓度逐渐增大,对水的电离的抑制作用越来越小,至恰好完全反应时溶质为醋酸钠,水的电离程度最大,此时溶液呈碱性;再加入NaOH,NaOH对水的电离有抑制作用,水的电离程度越来越小。
【小问1详解】
以①组数据为例,0.0010的溶液pH为3.88,由,即醋酸部分电离,说明醋酸为弱电解质;
【小问2详解】
②组中的pH为3.38,即,,,故答案为:;;
【小问3详解】
醋酸溶液中存在电离平衡,。稀释,中各微粒浓度均减小,,平衡正移;
【小问4详解】
与20.00mL溶液恰好完全反应需NaOH溶液20.00mL,此时溶液成分为醋酸钠,水解呈碱性,a点时pH=7时,加入NaOH不足,醋酸有剩余,说明消耗NaOH溶液的体积<20mL,故答案为:<;
【小问5详解】
由(4)分析可知,恰好完全反应时,溶液的pH>7,发生的水解方程式为,故答案为:>;;
【小问6详解】
a点时溶质为醋酸钠与醋酸,醋酸钠水解对水的电离的促进作用等于醋酸对水的电离的抑制作用,使水的电离程度不受影响;当溶液中溶质为醋酸钠与氢氧化钠时,醋酸钠促进水的电离,氢氧化钠抑制水的电离,使水的电离程度不受影响,故答案为:醋酸钠与氢氧化钠;
【小问7详解】
溶质为浓度差异不大的醋酸钠与醋酸,既有①,又有②;当加入少量碱时,②被促进,溶液中变化较缓,所以加入NaOH溶液体积在8~12mL之间时,溶液pH变化较缓。
17. 以氨为原料制备硝酸的原理示意图如下。
已知:氧化炉中相关反应的反应热和平衡常数如下表。
反应(500℃,0.1 MPa)
△H/(kJ/mol)
K
(主反应)
-454
1013.0
(副反应)
-634
1017.4
(1)理论分析不用N2(g)+O2(g)2NO(g)制备NO的原因。
①从N2分子结构角度解释:氮氮三键键能大,不易断裂。
②计算该反应的ΔH =________kJ/mol和K=_______,从反应原理角度解释:____________________________。
(2)热交换器中的反应分两步。
反应1:2NO(g)N2O2(g)
反应2:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)
对应的反应过程示意图如下。
用E1、E2、E3、E4作答:
①由于_______>________,反应2速率较慢。
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH =________kJ/mol。
(3)吸收塔中的总反应为4NO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=4HNO3(l) ΔH <0;从平衡的角度推断有利于将NO2转化为HNO3的措施是___________________________________________。
【答案】(1) ①. +180 ②. ③. 该反应为吸热反应,与主反应放热相比耗能大,且平衡常数很小,反应限度小
(2) ①. ②. ③.
(3)降温、加压、提高氧气浓度
【解析】
【分析】以氨气制备硝酸,在氧化炉中和发生氨的催化氧化生成;进入热交换器与反应生成;在吸收塔内和、反应得到硝酸,氧化炉内同时存在生成NO的主反应和生成的副反应。
【小问1详解】
②根据盖斯定律,用主反应减去副反应: ,减去 ,得到,;平衡常数;该反应,是吸热反应,与氨催化氧化的放热主反应相比耗能大;同时平衡常数很小,平衡正向进行程度极小,很难制得NO;
【小问2详解】
①总反应分两步,反应1:活化能;反应2:活化能。慢反应由活化能更大的一步决定,因为,反应2活化能更高,反应速率较慢;
②从能量图看,反应物总能量生成物总能量,;
【小问3详解】
吸收塔总反应,正反应气体分子数目减少、放热。根据勒夏特列原理,降温,平衡向放热的正向移动;加压,平衡向气体分子数减少的正向移动;提高氧气浓度,增大反应物浓度,平衡正向移动,都有利于转化为。
18. 新型洁净能源能够解决环境问题,能源短缺等问题,能够把“绿水青山就是金山银山”落实到我国的各个角落。氢气作为可持续“零碳”能源被广泛研究。水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是工业上的重要反应,可用于制氢。
(1)一定温度下,以总压3.4 MPa和水碳比向密闭容器中投料,测得CO的平衡转化率随温度变化曲线如图。
①该反应的ΔH_______0(填“>”“=”“<”,下同),AB两点对应的平衡常数K(A)___________K(B)。
②该反应在460℃时Kp=___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③关于水煤气变换反应说法正确的是__________。
A.通过增大催化剂的量,可以改变CO的平衡转化率
B.增大水碳比,可提高H2O的转化率
C.升高温度,v(正)、v(逆)均增大
D.恒容条件下充入惰性气体增加体系总压,可提高反应速率
(2)该反应也可采用电化学方法实现,反应装置如图所示。
①出口I出来的气体为_________。
②阳极的电极反应式为__________。
【答案】(1) ①. < ②. > ③. 2 ④. C
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
① 由图可知,随着温度升高,的平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应,因此 ;平衡常数只与温度有关,该反应正反应放热,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,A点温度低于B点,因此 ;
② 460℃时,A点的转化率为80%。以水碳比 投料,设初始投入,,列三段式:平衡时气体的总物质的量为 。由于该反应前后气体分子数相等,用分压计算平衡常数时,总压可以消去,直接用物质的量分数代入计算即可:;
③ A.催化剂只能改变反应达到平衡的时间,不能改变平衡转化率,A错误;
B.增大水碳比,相当于增加反应物的量,平衡正向移动,可提高的转化率,但自身的转化率会降低,B错误;
C.升高温度,活化分子百分数增加,正、逆反应速率均增大,C正确;
D.恒容条件下充入惰性气体,虽然体系总压增加,但参与反应的各气体物质的浓度不变,因此反应速率不变,D错误;
故选C;
【小问2详解】
① 由装置图可知,左侧电极与电源正极相连,为电解池的阳极,发生失电子的氧化反应。通入的和在阳极反应生成和,因此出口I出来的气体主要为生成的;
② 阳极上发生氧化反应,结合生成,同时释放出通过固体电解质移向阴极,其电极反应式为:。
19. 硫酸锰()是一种粉色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,是重要的微量元素肥料之一。工业上由天然二氧化锰与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Si等元素的氧化物)制备硫酸锰的工艺如图所示。回答下列问题:
已知:①相关物质的溶度积常数
物质
②
(1)为加快“溶浸”过程的浸出速率,可采取的措施有___________(任写一种)。
(2)“滤渣1”中含有S和___________,请写出生成S的离子方程式___________。
(3)加入的作用是___________。
(4)加入除镁时,需控制溶液中___________才能将沉淀完全。
(5)已知,,,溶液显___________性(填“酸”或“碱”)。
(6)“沉锰”时发生的离子方程式为___________。
(7)硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如下图所示,则获得较高纯度的操作是___________,___________,洗涤并真空干燥。
【答案】(1)搅拌、升温、适当增大硫酸的浓度(任写一种)
(2) ①. SiO2 ②. MnO2+MnS+4H+=2Mn2++S+2H2O
(3)作氧化剂,将亚铁离子氧化成铁离子
(4)2.710-3
(5)碱 (6)Mn2++2=MnCO3+CO2+H2O
(7) ①. 控制温度在80~90 ℃之间蒸发结晶 ②. 趁热过滤
【解析】
【分析】二氧化锰粉与硫化锰矿(还含 Fe、Al、Mg、Si 等元素)加入硫酸酸浸,得到Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Mn2+的酸性溶液,SiO2不溶,“滤渣1”中的主要成分为S和SiO2;向滤液加入H2O2,将亚铁离子氧化成铁离子,通入氨气调节pH沉淀Fe3+、Al3+,得到氢氧化铁和氢氧化铝的沉淀,滤渣2为多余的MnO2、Al(OH)3、Fe(OH)3;滤液中加入MnF2除去Mg2+,滤渣3为MgF2,除杂后的溶液主要含有Mn2+,加入碳酸氢铵沉锰,将MnCO3溶于适量的稀硫酸,控制温度,蒸发结晶,趁热过滤,得到MnSO4H2O晶体,洗涤、烘干得到产品,以此解答该题。
【小问1详解】
为加快“溶浸”过程的浸出速率,可采取的措施有搅拌、升温、适当增大硫酸的浓度等;
【小问2详解】
由分析可知,“滤渣1”中的主要成分为S和SiO2;溶浸”时两种含锰化合物与H2SO4反应的离子方程式为MnO2+MnS+4H+=2Mn2++S+2H2O;
【小问3详解】
向滤液加入H2O2,将亚铁离子氧化成铁离子,以便后续除去铁元素;
【小问4详解】
将溶液Mg2+沉淀完全,c(Mg2+)110-5mol·L-1,溶液中Ksp(MgF2)= c(Mg2+)·c2(F-),c(F-)2.710-3 mol·L-1;
【小问5详解】
Kh()=,Kh()=,因为Kh()> Kh(),说明的水解程度大于,溶液显碱性;
【小问6详解】
加入碳酸氢铵沉锰发生的离子方程式为Mn2++2=MnCO3+CO2+H2O;
【小问7详解】
由图象可知,温度在8.6 ℃~23.9 ℃之间结晶析出MnSO4·5H2O,温度低于8.6 ℃结晶析出MnSO4·7H2O,高于23.9 ℃结晶析出MnSO4·H2O,故应控制温度在80~90 ℃之间蒸发结晶,趁热过滤,洗涤并真空干燥,得到产品。
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2025-2026学年第一学期期末考试
高二化学试卷
(满分:100分;考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Mn-55
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分)
1. 我国首次实现了14C同位素的批量生产,下列说法不正确的是
A. 基态14C原子存在1s能级
B. 14C原子2p能级轨道数为3
C. 14C电子发生跃迁得到的是连续光谱
D. 14C的基态原子吸收能量,它的电子会跃迁到较高能级
2. 2024年6月,我国嫦娥六号任务实现了人类首次月球背面采样返回的创举。下列关于能量转化关系不正确的是
火箭采用液氢液氧发动机
光照期着陆器用太阳电池翼供电
A.化学能→热能
B.太阳能→电能
阴影期上升器用锂离子蓄电池供电
返回器用一次电源供电
C.电能→化学能
D.化学能→电能
A. A B. B C. C D. D
3. 常温下,向水中加入少量下列物质,能使水的电离程度增大的是
A. Ca(OH)2 B. NH3 C. NaCl D. CH3COONa
4. “铅室法”制硫酸涉及反应:。在恒容密闭容器中进行上述反应,体系中能作为判断反应达到平衡的依据是
A. 颜色 B. 密度 C. 压强 D. 平均相对分子质量
5. 下列化学用语及解释合理的是
A. 氯化铵溶液显酸性的原因:
B. 排饱和食盐水可收集氯气的原因:
C. 浊液中存在平衡:,为弱电解质
D. 溶液中存在的原因:
6. 常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1氨水(pH≈11)中加入蒸馏水稀释至100 mL,下列说法不正确的是
A. NH3·H2O的电离程度增大 B. 稀释后的溶液pH≈12
C. 增大 D. 增大
7. 我国神舟系列载人飞船成功进入太空,其电力系统主要由太阳能电池和储能电池构成。据悉,储能电池采用“镍镉蓄电池组”,电池总反应:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。
下列说法不正确的是
A. 当飞船进入光照区时,太阳能电池可为镍镉电池充电
B. 镍镉电池放电时负极反应式:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2
C. 镍镉电池充电时阳极反应式:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
D. 镍镉电池充电时电解质溶液中的OH-移向镉电极
8. 数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要手段,从如图所示图像得出的结论正确的是
A. 图甲:v(A)=0.4 mol·L-1·s-1
B. 图乙:t1时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压
C. 图丙:ΔH <0
D. 图丁:m+n<p
9. 已知室温下H2SO3、H2CO3和HClO的电离平衡常数如下。
化学式
H2SO3
H2CO3
HClO
电离平衡常数(Ka)
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=4.0×10-8
下列说法正确的是
A. 过量SO2与NaClO溶液反应:
B. 少量CO2与NaClO溶液反应:
C. 室温下,相同物质的量浓度的溶液pH:Na2CO3>NaHCO3>NaClO
D. SO2通入浓度均为1 mol·L-1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中优先与反应
10. (五羰基铁)是一种典型的金属羰基化合物,在热、光、氧化还原等条件下表现出多种反应性,广泛应用于化学合成和材料科学,但需注意其毒性和不稳定性。已知反应:,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 生成时,失去的电子数为
B. 1 mol基态Fe原子的价电子数为
C. 含有的中子数为
D. 常温下,溶液中,数目
11. 在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电解时,向电极移动
B. 每生成的同时,生成
C. 生成的电极反应:
D. 电解一段时间后,溶液升高
12. 已知NaHB在水溶液中存在关系式:c(Na+)=c(HB-)+c(B2-),下列说法中正确的是
A. H2B的电离方程式为:①H2B⇌H++HB-,②HB-⇌H++B2-
B. NaHB溶液中的离子浓度c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(OH-)
C. NaHB水溶液呈碱性
D. c(Na+)+c(H+)=c(HB-)+c(B2-)+c(OH-)
13. 如图所示为25℃时H2CO3、、三种微粒随pH变化的分布系数[如]。下列说法错误的是
A. 曲线①代表H2CO3的分布分数随pH的变化曲线
B.
C. 当溶液中时,pH=10.25
D. pH=8时,
14. 下列实验所选试剂及操作能达到目的的是
选项
实验目的
试剂及操作
A
验证:
取2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,先加3滴溶液,再加5滴溶液,观察现象
B
证明K2Cr2O7溶液中存在和转化
向0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,溶液中加入2滴溶液,通过观察溶液颜色变化,判断平衡移动方向
C
探究温度对平衡的影响(粉红色)
分别将两根装有CoCl2和HCl混合溶液的试管放置在冷、热水中
D
探究压强对平衡的影响
注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体,封闭细口,标记活塞位置为I.把活塞迅速拉到II处,比较管内混合气体颜色在I处和刚拉到II处时的深浅
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(本大题共5小题,共58.分)
15. 现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素;B元素是形成化合物种类最多的元素之一;C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1:D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子;E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是I1=738 kJ/mol,I2=1451 kJ/mol,I3=7733 kJ/mol,I4=10540 kJ/mol;F元素的主族序数与周期数的差为4:G元素是前四周期中电负性最小的元素;H元素位于元素周期表中的第八纵行。
(1)将E的基态原子最外层轨道表示式补充完整:_______;该元素原子的I3远远大于I2,其原因是_______________________________。
(2)B元素的原子核外共有______种不同运动状态的电子,有______种不同空间运动状态的电子。
(3)B、C、D元素的电负性由大到小排序_______(用元素符号表示)。
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)。
(5)H位于元素周期表中___________区(按电子排布分区),在第__________周期第__________族,其基态原子的价电子排布式为__________。
16. 为探究弱电解质的电离情况,进行如下实验。
【实验Ⅰ】探究浓度对电离程度的影响。
25℃时,测定不同浓度醋酸溶液的pH,结果如下:
组别
①
②
③
④
⑤
浓度/()
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.2000
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
(1)由表中数据可得出是弱电解质,依据是___________。
(2)②中的___________;的___________(列出计算式即可)。
(3)依据K与Q关系分析,①、②溶液浓度与变化程度不同的原因___________。
【实验Ⅱ】探究中和反应过程中水电离程度的变化。
用NaOH溶液滴定20.00mL溶液,溶液pH随V(NaOH)变化的曲线如图所示。
(4)a点时,消耗NaOH溶液的体积___________20mL(填“<”“>”或“=”)。
(5)判断恰好完全反应时,溶液的pH___________7(填“<”“>”或“=”),用化学用语解释原因:___________。
(6)上述过程存在与a点水的电离程度相同的溶液,该溶液所含的溶质为___________。
(7)分析加入NaOH溶液体积在8~12mL之间时,溶液pH变化较缓的原因是___________。
17. 以氨为原料制备硝酸的原理示意图如下。
已知:氧化炉中相关反应的反应热和平衡常数如下表。
反应(500℃,0.1 MPa)
△H/(kJ/mol)
K
(主反应)
-454
1013.0
(副反应)
-634
1017.4
(1)理论分析不用N2(g)+O2(g)2NO(g)制备NO的原因。
①从N2分子结构角度解释:氮氮三键键能大,不易断裂。
②计算该反应的ΔH =________kJ/mol和K=_______,从反应原理角度解释:____________________________。
(2)热交换器中的反应分两步。
反应1:2NO(g)N2O2(g)
反应2:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)
对应的反应过程示意图如下。
用E1、E2、E3、E4作答:
①由于_______>________,反应2速率较慢。
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH =________kJ/mol。
(3)吸收塔中的总反应为4NO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=4HNO3(l) ΔH <0;从平衡的角度推断有利于将NO2转化为HNO3的措施是___________________________________________。
18. 新型洁净能源能够解决环境问题,能源短缺等问题,能够把“绿水青山就是金山银山”落实到我国的各个角落。氢气作为可持续“零碳”能源被广泛研究。水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是工业上的重要反应,可用于制氢。
(1)一定温度下,以总压3.4 MPa和水碳比向密闭容器中投料,测得CO的平衡转化率随温度变化曲线如图。
①该反应的ΔH_______0(填“>”“=”“<”,下同),AB两点对应的平衡常数K(A)___________K(B)。
②该反应在460℃时Kp=___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③关于水煤气变换反应说法正确的是__________。
A.通过增大催化剂的量,可以改变CO的平衡转化率
B.增大水碳比,可提高H2O的转化率
C.升高温度,v(正)、v(逆)均增大
D.恒容条件下充入惰性气体增加体系总压,可提高反应速率
(2)该反应也可采用电化学方法实现,反应装置如图所示。
①出口I出来的气体为_________。
②阳极的电极反应式为__________。
19. 硫酸锰()是一种粉色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,是重要的微量元素肥料之一。工业上由天然二氧化锰与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Si等元素的氧化物)制备硫酸锰的工艺如图所示。回答下列问题:
已知:①相关物质的溶度积常数
物质
②
(1)为加快“溶浸”过程的浸出速率,可采取的措施有___________(任写一种)。
(2)“滤渣1”中含有S和___________,请写出生成S的离子方程式___________。
(3)加入的作用是___________。
(4)加入除镁时,需控制溶液中___________才能将沉淀完全。
(5)已知,,,溶液显___________性(填“酸”或“碱”)。
(6)“沉锰”时发生的离子方程式为___________。
(7)硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如下图所示,则获得较高纯度的操作是___________,___________,洗涤并真空干燥。
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