精品解析:山东济宁市金乡县第一中学2025-2026学年高二上学期1月月考 化学试题
2026-10-03
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内容正文:
高二化学月考试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 S32 K39 Fe56 Cu64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法错误的是
A. 我国首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成,生物酶催化剂的使用改变了反应历程
B. 化学反应中能量的变化量与参加反应的物质的物质的量有关
C. 水是21世纪最宝贵的资源之一,明矾与高铁酸钾均可作水处理剂,两者处理水的原理相同
D. “东风夜放花千树,更吹落,星如雨”所述现象可以用原子发射光谱解释
【答案】C
【解析】
【详解】A.生物酶属于催化剂,催化剂可降低反应活化能、改变反应历程,A正确;
B.化学反应的能量变化量与参加反应的物质的物质的量成正比,如相同条件下2mol可燃物完全燃烧的放热量为1mol的2倍,B正确;
C.明矾净水原理是水解生成胶体,仅能吸附水中悬浮杂质,无消毒作用;高铁酸钾中为+6价,具有强氧化性可杀菌消毒,还原产物水解生成胶体也可吸附净水,二者处理水的原理不同,C错误;
D.诗句描述的是烟花燃放现象,焰色反应的本质是电子跃迁释放能量产生的原子发射光谱,D正确;
故选C。
2. 下列有关说法正确的是
A. 恒容绝热容器中,发生反应,当压强不变时反应达到平衡状态
B. ,,则
C. 室温下,反应不能自发进行,说明该反应的
D. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1,则1molKOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3kJ热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应前后气体分子数相等,恒温条件下压强始终不变,但容器为恒容绝热容器,反应存在热效应,未平衡时体系温度会变化,由可知压强会随温度改变,压强不变时说明温度不变,反应达到平衡状态,A正确;
B.气态的能量高于固态,等量燃烧时气态放出的热量更多,放热反应的为负值,放出热量越多越小,故,B错误;
C.该反应生成气体,,反应不能自发进行说明,推导可得,C错误;
D.固体溶于水会放出热量,因此固体与足量稀盐酸反应放出的热量大于,D错误;
故选A。
3. 下列操作或装置能达到实验目的的是
A.用酸性溶液滴定溶液
B.构成原电池
C.蒸干溶液获得晶体
D.测定氯水的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,应盛放在酸式滴定管中进行滴定操作,A错误;
B.该装置总反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,属于自发氧化还原反应,且存在两个活性不同的电极、电解质溶液,盐桥可形成闭合回路,符合原电池构成条件,B正确;
C.AlCl3溶液中存在水解平衡AlCl3+3H2O⇌Al(OH)3+3HCl,加热蒸干时HCl挥发,水解平衡正向移动,最终得到Al(OH)3,Al(OH)3受热分解为Al2O3,无法获得AlCl3晶体,C错误;
D.氯水中含有HClO,具有漂白性,可能会使pH试纸褪色,故无法用pH试纸测定其pH,D错误;
故答案选B。
4. 关于下列常温下的水溶液的说法正确的是
A. 向水中加入溶液仍显中性,水的电离平衡不移动
B. 加水稀释亚硫酸()溶液,始终不变
C. 将pH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性
D. 相同的溶质的物质的量浓度:
【答案】B
【解析】
【详解】A.向水中加入,由于和CH3COO-水解程度相等,溶液仍显中性,但水解促进水的电离,使水的电离平衡正向移动,故A错误;
B.加水稀释亚硫酸()溶液,、,故,始终不变,故B正确;
C.常温下将pH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合时,醋酸过量,混合后溶液呈酸性,故C错误;
D.若,则的溶质的物质的量浓度:,所以要使相同,则溶质的物质的量浓度,故D错误;
故答案为:B。
5. 工业制备硫酸的工艺流程及相关信息如下。下列有关说法错误的是
温度/℃
接触室中的平衡转化率/
450
99.4
99.7
550
94.9
97.7
A. 循环利用的物质是、
B. 为放热反应
C. 净化的目的是防止催化剂中毒
D. 实际生产中,接触室中应采用温度,压强
【答案】D
【解析】
【分析】净化在接触室发生催化氧化,未参与反应的二氧化硫和氧气可循环利用,冷却分离出的在吸收塔中用98.3%吸收得产品。
【详解】A.反应为可逆反应,未参加反应的、可循环利用,A正确;
B.由表知,在相同压强下,升高温度,二氧化硫的平衡转化率减小,则为放热反应,B正确;
C.中含有的杂质可能吸附在催化剂表面,活性降低,催化效果减弱,所以净化的目的是防止催化剂中毒,C正确;
D.采用温度利于催化剂活性,和两条件下转化率变化不大,但压强大,对动力和设备要求高,所以实际生产中,接触室中应采用温度,压强,D错误;
答案选D。
6. 关于下列各装置图的说法正确的是
A. 装置①中铁电极发生还原反应
B. 装置②中钢闸门应与外接电源的正极相连
C. 用装置③精炼铜,则b极为粗铜,电解质溶液为溶液
D. 用装置④在铁钥匙上镀铜,则铜片接电源正极,电解质溶液中不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置①中铁电极为阳极,发生氧化反应,故A错误;
B.装置②为外加电源的阴极保护法,钢闸门与外接电源的负极相连,电源提供电子而防止铁被氧化,故B错误;
C.根据电流的方向可知a为电解池的阳极,则用来精炼铜时,a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液,故C错误;
D.在铁钥匙上镀铜,铜为阳极,接电源正极,阴极上Cu2++2e-=Cu,阳极上Cu-2e-=Cu2+,故电解质溶液中不变,故D正确;
答案选D;
7. 下列说法正确的是
A. 常温下,pH均为3的醋酸和硫酸铝两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为1∶108
B. 25℃时0.1mol⋅LNH4Cl溶液的KW大于100℃时0.01mol⋅LNaCl溶液的KW
C. 溶液和盐酸做导电实验,溶液中灯泡较暗,说明是弱电解质
D. 二元弱酸的两种盐与NaHA等浓度等体积混合:
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下pH=3的醋酸抑制水的电离,水电离出的浓度等于溶液中浓度,为;硫酸铝为强酸弱碱盐,水解促进水的电离,水电离出的浓度等于溶液中浓度,为,二者之比为,A正确;
B.水的离子积仅与温度有关,温度越高越大,25℃时约为,小于100℃时的(约),与溶液溶质、浓度无关,B错误;
C.溶液导电性与离子浓度、离子所带电荷数有关,未说明溶液和盐酸的浓度相同,无法通过灯泡亮度判断是否为弱电解质,C错误;
D.等浓度等体积的与混合,根据物料守恒,总物质的量与含A粒子总物质的量之比为,即,选项等式比例错误,D错误;
故选A。
8. 下列各项叙述中,正确的是
A. P、S、N 的第一电离能逐渐增大
B. 价电子排布式为 4s24p3的元素位于第四周期ⅤA 族,是 p 区元素
C. 2p 和 3p 轨道形状相同,能量也相等
D. 碳原子价电子轨道表示式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.N、P为同主族元素,第一电离能N大于P,P与S同周期,因为P的3p轨道半充满,所以第一电离能P大于S,故A错误;
B.从价电子排布式4s24p3中可以看出,该元素的电子层数为4,价电子数为5,则该元素位于第四周期ⅤA族,电子最后进入4p轨道,所以是p区元素,故B正确;
C.2p和3p轨道形状都为哑铃形,但2p轨道的能量比3p低,故C错误;
D.原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同,则轨道表示式不满足洪特规则,故D错误;
答案选B。
9. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. 图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与的关系曲线,可知:
B. 图乙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C. 图丙可知,反应,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
D. 图丁是在醋酸溶液中加水稀释,溶液中的变化曲线图,随着加水量的增加电离度:点小于点
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像中交点的坐标可知,此时,,,电离常数,A不符题意;
B.由图可知,时刻突然变大,一段时间后,K不变,浓度与改变前相同,则时刻改变的条件可能是缩小容器的体积,B不符题意;
C.增加氢气的量,可以增大氮气的转化率,则反应物的转化率最高的是c点,C符合题意;
D.醋酸溶液中加水稀释,越稀越电离,随着加水量的增加,醋酸的电离程度越来越大,但溶液体积增大,逐渐减小,同时氢离子浓度也减小,对水电离的抑制作用减小,水电离出的氢离子浓度A点小于B点,D不符题意;
答案选C。
10. 乙烯气相直接水合制备乙醇的反应为C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,a点平衡时容器体积为1L]。下列分析错误的是
A. 乙烯气相直接水合反应的∆H<0
B. 图中压强的大小关系为p1<p2<p3
C. a、b达到平衡状态所需要的时间:a>b
D. 图中a点对应的压强平衡常数KP=
【答案】D
【解析】
【详解】A.压强不变时,升高温度乙烯转化率降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则,A正确;
B.相同温度下,增大压强平衡正向移动,乙烯转化率增大,根据图知,压强:,B正确;
C.温度越高、压强越大,化学反应速率越快,反应达到平衡时间越短;已知温度、压强,则反应速率,所需要的时间,C正确;
D.a点乙烯转化率为20%,则消耗的,列出三段式:,则,D错误;
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列操作现象和结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO₄溶液
出现黑色沉淀
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
B
用标准液盐酸滴定未知浓度的氨水,用甲基橙作指示剂
滴入最后半滴标准液,指示剂由黄色变为橙色,且在半分钟内不恢复
可测定氨水的浓度
C
室温下,用pH试纸测定浓度均为的NaClO溶液和NaF溶液的pH
NaF溶液pH小于NaClO溶液
HF酸性强于HClO
D
向和的混合溶液中,加入固体
血红色溶液变浅
增大的浓度,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.悬浊液中存在可溶的,电离出的可直接与反应生成黑色沉淀,无法证明由转化而来,不能比较和的大小,A错误;
B.盐酸滴定氨水时反应生成的溶液呈酸性,甲基橙的变色范围(3.1~4.4)处于酸性区间,滴定终点现象为指示剂由黄色变为橙色且半分钟内不恢复,操作和结论均正确,可测定氨水浓度,B正确;
C.溶液具有强氧化性,会漂白试纸,无法用试纸准确测定其,操作错误,C错误;
D.与反应的本质为,和不参与平衡,加入固体平衡不移动,血红色不会变浅,现象和结论均错误,D错误;
故选B。
12. 一种新型漂白剂(如图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是
A. Z原子中只有1个电子,故其核外电子所占据的只有1个原子轨道
B. 原子序数:W>X,对应的简单离子半径顺序:W<X
C. 基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共3种
D. 元素M是与Y同主族的短周期元素,则金属性W>M,第一电离能W>M
【答案】C
【解析】
【分析】X是地壳中含量最多的元素,X为O元素。W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为氢元素;由图示结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Z形成1个共价键,则Z为H元素;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为:6-2-1=3,Y的最外层p能级上只有一个单电子,Y与氢元素、镁元素不同周期,则Y为B元素。
【详解】A.氢元素的原子序数为1,基态原子中的电子排布式为1s1,所以原子中只有1个电子,原子核外电子所占据的只有1个原子轨道,A正确;
B.镁元素的原子序数大于氧元素,镁离子和氧离子的电子层结构相同,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以镁离子的离子半径小于氧离子,B正确;
C.硼元素的原子序数为5,基态原子的电子排布为,因此原子中有3种能量不同的电子,每个电子的运动状态都不相同,所以电子的运动状态共5种,C错误;
D.元素M是与Y同主族的短周期元素,Y为B元素,则M是Al元素,同一周期从左到右金属性逐渐减弱,第一电离能整体趋势递增,但镁元素最外层全充满,第一电离能大于铝,故金属性Mg>Al, 第一电离能Mg>Al,D正确;
故选C。
13. 某小组设计实验测定胆矾纯度(杂质不参与反应):称取胆矾样品溶于蒸馏水,加入足量溶液,充分反应后,过滤。把滤液配制成溶液,准确量取配制的溶液于锥形瓶中,滴加2滴溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗标准液的体积为。涉及相关反应如下:、。下列叙述正确的是
A. 溶液为淀粉溶液 B. 盛装溶液时选择酸式滴定管
C. 滴定管装液之前最后一步操作是水洗 D. 胆矾的纯度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.该滴定为碘量法,碘单质遇淀粉变蓝,因此指示剂X为淀粉溶液,A正确;
B.为强碱弱酸盐,溶液因水解显碱性,会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞,应选用碱式滴定管盛装,B错误;
C.滴定管装液之前最后一步操作是用待装液润洗,避免待装液被残留的水稀释,C错误;
D.根据反应可得关系式,250mL溶液中,纯度为,D正确;
故选AD。
14. 2023年8月,科学家研制出一种低成本高能量密度的多硫/高锰液流电池,其工作原理如下图所示,两侧储罐溶液体积均为。下列说法正确的是
A. 放电时,电流从a电极经外电路流向b电极
B. 放电时,a极的电极反应为
C. 充电时,从a电极区经交换膜流向b电极区
D. 充电时,当浓度变化,交换膜交换3NA个
【答案】BD
【解析】
【分析】由图,放电时,电极a上转化为,S元素化合价升高,失电子发生氧化反应,a为负极;电极b上转化为,Mn元素化合价降低,得电子发生还原反应,b为正极;充电时装置为电解池,a为阴极、b为阳极;
【详解】A.放电时电流从正极经外电路流向负极,即从b电极流向a电极,A错误;
B.放电时a为负极,失电子被氧化生成,电极反应满足原子、电荷守恒,B正确;
C.充电时阳离子向阴极移动,即从b电极区流向a电极区,C错误;
D.充电时阳极反应为失去电子被氧化为:,浓度变化,溶液体积为,则生成的物质的量为,转移电子3mol,为平衡电荷,会有个通过阳离子交换膜,D正确;
故选BD。
15. 常温下,假设水溶液中和初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:体系中含钴物种的存在形式为和;,。下列说法正确的是
A. 甲线所示物种为
B. 的电离平衡常数
C. 时,物质的量浓度为
D. 时,物质的量浓度:
【答案】CD
【解析】
【分析】由题中信息可知,可以形成4物种,分别为、、和,随着增大,的摩尔分数逐渐减小,会转化为溶解度更小的,的摩尔分数先增大后减小,因此, 的摩尔分数逐渐增大。综合以上分析可知,甲线所示物种为,丁线所示物种为,根据曲线的走势结合电离平衡的过程可知,乙线所示物种为,丙线所示物种为。由甲、丁两线的交点可知,在该点和的摩尔分数相等,均为0.5,由于水溶液中和初始物质的量浓度均为,则此时溶液中的浓度为,由可以求出此时溶液中的浓度为,再由可以求出此时溶液中,,即,根据图像中的位置可以估算出。由乙和丙两线的交点可知, 和的摩尔分数相等,均为0.08,则由C元素守恒可知,此时的摩尔分数为0.84。
【详解】A.由分析可知,甲线所示物种为,A不正确;
B.由分析可知,乙、丙两线的交点时和的摩尔分数相等,均为0.08,此时pH=a,故的电离平衡常数,故不可能为,故B不正确;
C.时, 的摩尔分数为0.84,的物质的量为,由水于溶液中初始物质的量浓度为,以Co2+极限最大浓度估算形成Co(OH)2时所要最小c(OH-)=,此时溶液呈碱性,应有较多草酸根,则a点无Co(OH)2,此时Co元素只有两种存在形式:Co2+和CoC2O4,由Co元素守恒可得, 的物质的量浓度=0.01mol/L-0.01mol/L×84%=,C正确;
D.由分析可知时,的浓度为,, ,D正确;
综上所述,本题选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 北宋卷轴画《千里江山图》,颜色绚丽,由石绿、雌黄、赭石、砗磲、朱砂等颜料绘制而成,颜料中含有硫、氮、砷、铜、锌、钛、铁等元素。
(1)Zn属于元素周期表中的____区;基态的价层电子的轨道表示式为____;
(2)基态硫原子核外电子的空间运动状态有____种,电子占据的最高能级原子轨道形状是______形。电负性关系S____As(填“>”或“<”)。
(3)下列N原子电子排布图表示的状态中,能量最低的是____(填序号)。
A. B.
C. D.
(4)Cu的第二电离能(Cu)___Zn的第二电离能(Zn)(填“>”或“<”),理由是__________________________。
(5)下列有关说法不正确的是____
A. 与砷原子未成对电子数相同的同周期元素有3种
B. 的价层电子排布式为
C. 铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
D. 第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的有3种元素
【答案】(1) ①. ds ②.
(2) ①. 9 ②. 哑铃 ③. > (3)D
(4) ①. > ②. 的价电子排布式为的价电子排布为的3d轨道处于全充满状态,更稳定 (5)AB
【解析】
【小问1详解】
Zn的核外电子排布为,属于元素周期表中的ds区;Ti的基态价层电子排布为,失去2个电子形成时优先失去4s电子,因此的价层电子排布为,2个电子分别占据在2个3d轨道且自旋平行,4s轨道无电子,则轨道表示式为。
【小问2详解】
电子的空间运动状态即原子轨道数,基态S的电子排布为,占据的原子轨道为1s、2s、3个2p、3s、3个3p,故基态硫原子核外电子的空间运动状态有9种;电子占据的最高能级为3p,p轨道的空间形状为哑铃(纺锤)形;元素周期表中,同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强,同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,故电负性S>P>As,即电负性关系S>As。
【小问3详解】
N原子的核外电子排布为1s22s22p3,能量最低的排布方式为1s和2s轨道分别填充1对自旋相反的电子,2p的3个简并轨道各填充1个电子且自旋相同,3s轨道未填充电子,故选D。
【小问4详解】
失去1个电子后Zn+的价电子排布式为3d104s1,失去1个电子后Cu+的价电子排布为3d10,此时Cu+的3d轨道处于全充满状态,更稳定,难失去电子,故锌的第二电离能(I2)小于铜的第二电离能。
【小问5详解】
A.As位于第四周期第VA族,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3,未成对电子数为3,同周期未成对电子数为3的元素还有V(价电子排布为3d34s2)、Co(价电子排布为3d74s2),故与砷原子未成对电子数相同的同周期元素共2种,A错误;
B.Fe是26号元素,基态核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2,形成Fe2+时,失去的是最外层的电子,则Fe2+的价层电子排布式为3d6,B错误;
C.结合选项B可知铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,C正确;
D.同周期元素第一电离能从左到右逐渐增加,Be的核外电子排布为全充满稳定结构(1s22s2)、N的核外电子排布为半充满稳定结构(1s22s22p3),其第一电离能大于相邻元素,故介于B和N之间的元素是Be、C、O,共3种,D正确;
故选AB。
17. 随着能源结构的改变,甲醇、甲烷将成为21世纪具有竞争力的清洁能源,工业上常利用CO或来生产甲醇、甲烷。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇时,一般认为可通过如下步骤来实现:
第一步:
第二步:
与反应生成和的热化学方程式_______________________。
(2)某同学设计了如下电化学装置,利用制取甲醇。
①固体电解质采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。
②正极的电极反应式为__________。
(3)某学习小组利用甲烷燃料电池提供能量,以铁为电极电解溶液制备,其工作原理如图所示:
已知:在强碱性条件下稳定。
①乙装置中,离子交换膜为_____离子交换膜(填“阴”或“阳”),X电极的电极反应式为___________。
②当制取39.6g时,甲装置理论上消耗甲烷的质量为__________。
【答案】(1)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49kJ/mol
(2) ①. 氧离子导体 ②. CO2+2H2O+6e-=CH3OH+3O2-
(3) ①. 阴 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将已知的第一步和第二步热化学方程式相加,即可得到 与 反应生成 和 的热化学方程式。其焓变 。
【小问2详解】
① 由图1可知,右侧进口通入 和 ,出口仅生成 ,说明 作为反应物参与了正极的还原反应并生成了 ;同时左侧进口通入 ,出口排出 ,说明 移动到了左侧参与负极反应。因此,该固体电解质为氧离子导体。
② 右侧为正极,发生还原反应, 和 得到电子生成甲醇和氧离子,电极反应式为 。
【小问3详解】
① 甲装置为甲烷燃料电池,通入 的A极为负极,通入 的B极为正极。乙装置为电解池,与A极相连的X极为阳极,与B极相连的Y极为阴极。电解制备时,铁作阳极,电极反应为;X极为阳极,电极反应为 。阴极区不断生成 ,阳极区不断消耗 ,为保持溶液电中性及强碱性环境, 需从阴极区向阳极区移动,故采用阴离子交换膜。
② 39.6 g 的物质的量为 。根据阳极反应式,生成 转移电子 。甲装置中甲烷燃料电池负极反应式为 ,根据电子守恒,转移 电子理论上消耗甲烷的物质的量为 ,其质量为 。
18. 次磷酸、亚磷酸、磷酸是化学工业生成中常用的无机酸,回答下列问题:
(1)次磷酸()是一种用途广泛的一元弱酸,某化学小组设计以下方法测定次磷酸溶液浓度。时,用溶液滴定未知浓度的溶液。
①依据以下实验数据,计算___________(保留四位有效数字)。
序号
滴定前读数/mL
滴定终点读数/mL
1
0.00
19.98
2
1.26
23.40
3
1.54
21.56
②有很强的还原性,也可以用酸性滴定浓度。滴定时,将溶液装入锥形瓶,达到滴定终点的现象是__________________________________________。
③下列操作会使测定结果偏小的是________(填字母)。
a.未用标准溶液润洗滴定管
b.标准溶液滴在锥形瓶外一滴
c.滴定前平视,滴定后俯视读数
d.滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
(2)常温下,亚磷酸、磷酸逐级电离常数如下表所示:
酸
电离常数
酸
电离常数
①常温下,浓度均为的溶液和溶液中水的电离程度___________(填“前者大”“后者大”或“相同”);
②常温下,的溶液_______(填准确值);
(3)I.常温下,将固体逐渐加入到溶液中,混合溶液的pH与或或变化的关系如图所示:
①表示pH与关系的曲线是___________(填“a”、“b”或“c”);
II.体系中各含碳粒子的与的关系如图所示。
②图中曲线③表示的微粒为_______,的电离平衡常数_______,当溶液中时,溶液的_______。
【答案】(1) ①. ②. 当滴入最后半滴溶液,溶液由无色变为浅红色,半分钟不恢复原来的颜色 ③. c
(2) ①. 前者大 ②.
(3) ①. a ②. ③. ④. 8.31
【解析】
【分析】本题以次磷酸、亚磷酸、磷酸为载体,综合考查酸碱中和滴定的数据处理、终点判断与误差分析,电离平衡常数的应用,水的电离程度比较,质子守恒,以及 pH—lg 比值曲线和 lgc—pH 分布曲线的识读与计算。解题关键是:由次磷酸为一元酸得出 n(H3PO2)=n(NaOH);用 Ka、Kw 判断盐溶液中水解与电离的主导方向;由曲线的截距或交点对应 pKa 读取数据。
【小问1详解】
三次滴定消耗 NaOH 溶液的体积依次为 19.98 mL、22.14 mL、20.02 mL,第 2 次数据 22.14 mL 与另两次相差过大,应舍去;取另两次的平均值,得 V(NaOH)=20.00 mL。次磷酸是一元弱酸,达滴定终点时 n(H3PO2)=n(NaOH),则 c(H3PO2)=。用酸性 KMnO4 溶液滴定 H3PO2 时,终点后稍过量的 KMnO4 使溶液显浅红色,故终点现象为:当滴入最后半滴 KMnO4 溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复原来的颜色。误差分析:a 项未用标准液润洗滴定管,标准液被稀释,消耗体积偏大,结果偏大;b 项标准液滴到锥形瓶外,消耗体积偏大,结果偏大;c 项滴定前平视、滴定后俯视,终点读数偏小,消耗体积偏小,结果偏小;d 项滴定前尖嘴处有气泡、滴定后气泡消失,气泡体积被计入读数,消耗体积偏大,结果偏大。故选 c。
【小问2详解】
①Na2HPO4 溶液中, 的水解程度大于电离程度(水解常数约 ,远大于其电离常数 ),水解产生的 OH− 促进水的电离;NaH2PO3 溶液中, 的电离程度大于水解程度(电离常数 远大于水解常数约 ),电离产生的 H+ 抑制水的电离。故水的电离程度前者大。
②NaH2PO4 溶液中,以 和 H2O 为参考的质子守恒式为 ,即 =c(H+)−c(OH−)。pH=4 时 c(H+)= mol/L、c(OH−)= mol/L,故其值为 mol/L。
【小问3详解】
①由表中数据知 H3PO4 的三级电离常数依次为 、、,其 pKa 依次约为 2.13、7.22、12.35。由 可知,当 lg 比值=0 时曲线在纵轴上的截距即对应 pKa;图中曲线 a、b、c 的截距依次为 12.35、7.22、2.13,故 a、b、c 依次对应 、、,所以表示 pH 与 关系的曲线是 a。
②K2CO3 体系中含碳微粒为 H2CO3、、;随 pH 增大 H2CO3 减少、 增多, 在中间 pH 区域含量最大,故曲线①、②、③依次对应上述三种微粒。由曲线②、③交点 pH=10.25 得碳酸二级电离常数 Ka2=≈;当 c(H2CO3)=c() 时,由 Ka1⋅Ka2=c(H+)⋅c(H+),故 。
19. 用软锰矿(,含、杂质)和方铅矿(PbS含少量FeS)为原料制备电极材料的工艺流程如下:
已知:,,
有关离子沉淀时的pH:
开始沉淀时
8.3
7.6
2.7
3.0
沉淀完全时
9.8
9.6
3.7
4.7
回答下列问题:
(1)“滤渣1”除了S、外,还有____________(填化学式)。
(2)“试剂a”可以选用____________(填标号),“除杂”应调pH范围是____________。
A.NaClO B. C. D.NaOH
(3)“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________________________________。
(4)“沉锰”后上层清液中____________。
(5)“焙烧”时发生反应的化学方程式为_______________________________________________。
【答案】(1)
(2) ①. AC ②. 4.7≤pH<8.3
(3)
(4)2.5 (5)
【解析】
【分析】浸取时生成硫酸锰、硫酸铝、硫酸铅、硫酸亚铁、硫等,则滤渣1为硫酸铅、S、;加入适量铁,除去过量的硫酸,加入氧化剂a将硫酸亚铁氧化,并且调pH,得到氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,向滤液中加入氨水与碳酸氢钠沉锰得到碳酸锰,加入碳酸锂和氧气焙烧,得到。
【小问1详解】
根据分析知,“滤渣1”除了S、外,还有;
【小问2详解】
“试剂a”作用是氧化亚铁离子,并且调pH得到氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,NaClO、具有氧化性,具有还原性,NaOH显碱性,故选AC;由表格可知,“除杂”时,使分别转化为除去,而不产生沉淀,则调pH范围是4.7≤pH<8.3;
【小问3详解】
“沉锰”时,加入氨水与碳酸氢钠沉锰得到碳酸锰,发生反应的离子方程式为;
【小问4详解】
“沉锰”后上层清液中;
【小问5详解】
“焙烧”时,加入碳酸锂和氧气焙烧,得到,根据得失电子守恒以及原子守恒,发生反应的化学方程式为。
20. 汽车尾气中含有NO、、CO等有害物质,其中会引起光化学烟雾等环境问题。
(1)研究表明CO与在作用下生成无害气体,发生反应的能量变化及反应历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注):
先将催化剂加工成多孔结构,提高气体吸附效率,有利于反应高效进行,结合图像可知,反应I的反应速率___________反应Ⅱ的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”),不影响催化剂活性情况下,略微升高相同温度,反应I速率的增大程度___________反应Ⅱ的(同上);使用多孔结构催化剂后,速率大幅度提升,则数值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)为高效处理汽车尾气中的有害气体,可给汽车安装尾气净化装置。净化时CO和NO发生反应:。实验测得,,。向两个体积均为的密闭容器A(起始,绝热)、B(,恒温)中分别加入、,在相同催化剂条件下,测得A、B容器中转化率随时间的变化关系如图所示:
①表示容器A的曲线是_______(填“a”或“b”);
②X、Y两点中,_______(填“>”、“<”或“=”)。
③在M点时,反应平衡常数_______,M、N两点中,值小的点是_______(填“M”或“N”)。在M点时,再加入、,一段时间达到平衡,此时CO转化率___________M点(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】(1) ①. 小于 ②. 大于 ③. 不变
(2) ①. a ②. > ③. 1 ④. N ⑤. 大于
【解析】
【分析】本题以汽车尾气中氮氧化物与CO的催化净化为背景,综合考查催化反应历程的能量图像和化学平衡图像。解答要点:由能量—反应历程图比较各步能垒大小,判断催化剂、温度对反应速率的影响,并明确催化剂不改变反应的ΔH;由CO转化率随时间变化的图像,结合容器A绝热、容器B恒温的条件差异,判断曲线归属、比较X、Y两点的正反应速率,并计算平衡常数、判断平衡移动方向。
【小问1详解】
由能量—反应历程图可知,反应I的能垒(活化能)大于反应II,活化能越大反应速率越慢,故反应I的反应速率小于反应II。升高温度时,活化能大的反应其速率增大程度更大,故反应I速率的增大程度大于反应II。催化剂只改变反应历程、降低反应所需活化能,不改变反应物和生成物的总能量,ΔH只取决于反应的始终态,故使用多孔结构催化剂后ΔH数值不变。
【小问2详解】
①该反应为放热反应。容器A绝热,反应放出的热量使体系温度升高、反应速率加快,故容器A先达到平衡、其曲线先出现平台;但温度升高使放热反应的平衡转化率降低,容器A的平衡转化率较低,因此曲线a表示容器A。
②X、Y两点CO的转化率相同,说明两容器中NO、CO的浓度相同;容器A绝热,其温度高于恒温容器B的400℃,温度越高正反应速率越大,故X点的正反应速率大于Y点的正反应速率。
③M点位于曲线b(容器B,恒温400℃)的平衡平台,此时CO的转化率为50%。起始时NO、CO的浓度均为1 mol/L,达平衡时NO、CO的浓度均为0.5 mol/L,N2的浓度为0.25 mol/L,CO2的浓度为0.5 mol/L,代入平衡常数表达式可得。由于只随温度变化,而N点所在容器A绝热、温度高于400℃,该放热反应的K随温度升高而减小,故该值较小的点是N。恒容条件下,在M点再加入2 mol NO和2 mol CO,相当于增大压强,压强增大,平衡正向移动,CO的转化率大于M点。
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高二化学月考试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 S32 K39 Fe56 Cu64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法错误的是
A. 我国首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成,生物酶催化剂的使用改变了反应历程
B. 化学反应中能量的变化量与参加反应的物质的物质的量有关
C. 水是21世纪最宝贵的资源之一,明矾与高铁酸钾均可作水处理剂,两者处理水的原理相同
D. “东风夜放花千树,更吹落,星如雨”所述现象可以用原子发射光谱解释
2. 下列有关说法正确的是
A. 恒容绝热容器中,发生反应,当压强不变时反应达到平衡状态
B. ,,则
C. 室温下,反应不能自发进行,说明该反应的
D. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1,则1molKOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3kJ热量
3. 下列操作或装置能达到实验目的的是
A.用酸性溶液滴定溶液
B.构成原电池
C.蒸干溶液获得晶体
D.测定氯水的pH
A. A B. B C. C D. D
4. 关于下列常温下的水溶液的说法正确的是
A. 向水中加入溶液仍显中性,水的电离平衡不移动
B. 加水稀释亚硫酸()溶液,始终不变
C. 将pH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性
D. 相同的溶质的物质的量浓度:
5. 工业制备硫酸的工艺流程及相关信息如下。下列有关说法错误的是
温度/℃
接触室中的平衡转化率/
450
99.4
99.7
550
94.9
97.7
A. 循环利用的物质是、
B. 为放热反应
C. 净化的目的是防止催化剂中毒
D. 实际生产中,接触室中应采用温度,压强
6. 关于下列各装置图的说法正确的是
A. 装置①中铁电极发生还原反应
B. 装置②中钢闸门应与外接电源的正极相连
C. 用装置③精炼铜,则b极为粗铜,电解质溶液为溶液
D. 用装置④在铁钥匙上镀铜,则铜片接电源正极,电解质溶液中不变
7. 下列说法正确的是
A. 常温下,pH均为3的醋酸和硫酸铝两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为1∶108
B. 25℃时0.1mol⋅LNH4Cl溶液的KW大于100℃时0.01mol⋅LNaCl溶液的KW
C. 溶液和盐酸做导电实验,溶液中灯泡较暗,说明是弱电解质
D. 二元弱酸的两种盐与NaHA等浓度等体积混合:
8. 下列各项叙述中,正确的是
A. P、S、N 的第一电离能逐渐增大
B. 价电子排布式为 4s24p3的元素位于第四周期ⅤA 族,是 p 区元素
C. 2p 和 3p 轨道形状相同,能量也相等
D. 碳原子价电子轨道表示式为:
9. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. 图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与的关系曲线,可知:
B. 图乙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C. 图丙可知,反应,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
D. 图丁是在醋酸溶液中加水稀释,溶液中的变化曲线图,随着加水量的增加电离度:点小于点
10. 乙烯气相直接水合制备乙醇的反应为C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,a点平衡时容器体积为1L]。下列分析错误的是
A. 乙烯气相直接水合反应的∆H<0
B. 图中压强的大小关系为p1<p2<p3
C. a、b达到平衡状态所需要的时间:a>b
D. 图中a点对应的压强平衡常数KP=
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列操作现象和结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO₄溶液
出现黑色沉淀
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
B
用标准液盐酸滴定未知浓度的氨水,用甲基橙作指示剂
滴入最后半滴标准液,指示剂由黄色变为橙色,且在半分钟内不恢复
可测定氨水的浓度
C
室温下,用pH试纸测定浓度均为的NaClO溶液和NaF溶液的pH
NaF溶液pH小于NaClO溶液
HF酸性强于HClO
D
向和的混合溶液中,加入固体
血红色溶液变浅
增大的浓度,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
12. 一种新型漂白剂(如图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是
A. Z原子中只有1个电子,故其核外电子所占据的只有1个原子轨道
B. 原子序数:W>X,对应的简单离子半径顺序:W<X
C. 基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共3种
D. 元素M是与Y同主族的短周期元素,则金属性W>M,第一电离能W>M
13. 某小组设计实验测定胆矾纯度(杂质不参与反应):称取胆矾样品溶于蒸馏水,加入足量溶液,充分反应后,过滤。把滤液配制成溶液,准确量取配制的溶液于锥形瓶中,滴加2滴溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗标准液的体积为。涉及相关反应如下:、。下列叙述正确的是
A. 溶液为淀粉溶液 B. 盛装溶液时选择酸式滴定管
C. 滴定管装液之前最后一步操作是水洗 D. 胆矾的纯度为
14. 2023年8月,科学家研制出一种低成本高能量密度的多硫/高锰液流电池,其工作原理如下图所示,两侧储罐溶液体积均为。下列说法正确的是
A. 放电时,电流从a电极经外电路流向b电极
B. 放电时,a极的电极反应为
C. 充电时,从a电极区经交换膜流向b电极区
D. 充电时,当浓度变化,交换膜交换3NA个
15. 常温下,假设水溶液中和初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:体系中含钴物种的存在形式为和;,。下列说法正确的是
A. 甲线所示物种为
B. 的电离平衡常数
C. 时,物质的量浓度为
D. 时,物质的量浓度:
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 北宋卷轴画《千里江山图》,颜色绚丽,由石绿、雌黄、赭石、砗磲、朱砂等颜料绘制而成,颜料中含有硫、氮、砷、铜、锌、钛、铁等元素。
(1)Zn属于元素周期表中的____区;基态的价层电子的轨道表示式为____;
(2)基态硫原子核外电子的空间运动状态有____种,电子占据的最高能级原子轨道形状是______形。电负性关系S____As(填“>”或“<”)。
(3)下列N原子电子排布图表示的状态中,能量最低的是____(填序号)。
A. B.
C. D.
(4)Cu的第二电离能(Cu)___Zn的第二电离能(Zn)(填“>”或“<”),理由是__________________________。
(5)下列有关说法不正确的是____
A. 与砷原子未成对电子数相同的同周期元素有3种
B. 的价层电子排布式为
C. 铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
D. 第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的有3种元素
17. 随着能源结构的改变,甲醇、甲烷将成为21世纪具有竞争力的清洁能源,工业上常利用CO或来生产甲醇、甲烷。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇时,一般认为可通过如下步骤来实现:
第一步:
第二步:
与反应生成和的热化学方程式_______________________。
(2)某同学设计了如下电化学装置,利用制取甲醇。
①固体电解质采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。
②正极的电极反应式为__________。
(3)某学习小组利用甲烷燃料电池提供能量,以铁为电极电解溶液制备,其工作原理如图所示:
已知:在强碱性条件下稳定。
①乙装置中,离子交换膜为_____离子交换膜(填“阴”或“阳”),X电极的电极反应式为___________。
②当制取39.6g时,甲装置理论上消耗甲烷的质量为__________。
18. 次磷酸、亚磷酸、磷酸是化学工业生成中常用的无机酸,回答下列问题:
(1)次磷酸()是一种用途广泛的一元弱酸,某化学小组设计以下方法测定次磷酸溶液浓度。时,用溶液滴定未知浓度的溶液。
①依据以下实验数据,计算___________(保留四位有效数字)。
序号
滴定前读数/mL
滴定终点读数/mL
1
0.00
19.98
2
1.26
23.40
3
1.54
21.56
②有很强的还原性,也可以用酸性滴定浓度。滴定时,将溶液装入锥形瓶,达到滴定终点的现象是__________________________________________。
③下列操作会使测定结果偏小的是________(填字母)。
a.未用标准溶液润洗滴定管
b.标准溶液滴在锥形瓶外一滴
c.滴定前平视,滴定后俯视读数
d.滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
(2)常温下,亚磷酸、磷酸逐级电离常数如下表所示:
酸
电离常数
酸
电离常数
①常温下,浓度均为的溶液和溶液中水的电离程度___________(填“前者大”“后者大”或“相同”);
②常温下,的溶液_______(填准确值);
(3)I.常温下,将固体逐渐加入到溶液中,混合溶液的pH与或或变化的关系如图所示:
①表示pH与关系的曲线是___________(填“a”、“b”或“c”);
II.体系中各含碳粒子的与的关系如图所示。
②图中曲线③表示的微粒为_______,的电离平衡常数_______,当溶液中时,溶液的_______。
19. 用软锰矿(,含、杂质)和方铅矿(PbS含少量FeS)为原料制备电极材料的工艺流程如下:
已知:,,
有关离子沉淀时的pH:
开始沉淀时
8.3
7.6
2.7
3.0
沉淀完全时
9.8
9.6
3.7
4.7
回答下列问题:
(1)“滤渣1”除了S、外,还有____________(填化学式)。
(2)“试剂a”可以选用____________(填标号),“除杂”应调pH范围是____________。
A.NaClO B. C. D.NaOH
(3)“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________________________________。
(4)“沉锰”后上层清液中____________。
(5)“焙烧”时发生反应的化学方程式为_______________________________________________。
20. 汽车尾气中含有NO、、CO等有害物质,其中会引起光化学烟雾等环境问题。
(1)研究表明CO与在作用下生成无害气体,发生反应的能量变化及反应历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注):
先将催化剂加工成多孔结构,提高气体吸附效率,有利于反应高效进行,结合图像可知,反应I的反应速率___________反应Ⅱ的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”),不影响催化剂活性情况下,略微升高相同温度,反应I速率的增大程度___________反应Ⅱ的(同上);使用多孔结构催化剂后,速率大幅度提升,则数值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)为高效处理汽车尾气中的有害气体,可给汽车安装尾气净化装置。净化时CO和NO发生反应:。实验测得,,。向两个体积均为的密闭容器A(起始,绝热)、B(,恒温)中分别加入、,在相同催化剂条件下,测得A、B容器中转化率随时间的变化关系如图所示:
①表示容器A的曲线是_______(填“a”或“b”);
②X、Y两点中,_______(填“>”、“<”或“=”)。
③在M点时,反应平衡常数_______,M、N两点中,值小的点是_______(填“M”或“N”)。在M点时,再加入、,一段时间达到平衡,此时CO转化率___________M点(填“大于”、“小于”或“等于”)
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