精品解析：山东青岛西海岸新区第一高级中学2026-2027学年高二第一学期第一次月教学质量检测 化学试题

西海岸一中高二第一学期第一次月教学质量检测 化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1；Li-7；C-12；N-14；O-16；F-19；Al-27；S-32；Cl-35.5；Ti-48；Mn-55；Ga-70；Ag-108；La-139 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. 下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 沸点：邻羟基苯甲酸＞对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成的分子间氢键多 B 碱金属元素和卤族元素沸点随原子序数增大而增大 相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高 C 细胞和细胞器的双分子膜能以头向外而尾向内的方式排列 超分子具有分子识别的特征 D 等离子体具有良好的导电性和流动性 等离子体中含有带电粒子且能自由运动 A. A B. B C. C D. D 2. 下列说法正确的是 A. 一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成放出热量，其热化学方程式为 B. 在同温同压下 ； ，则 C. 根据 ，可知氢气的燃烧热为 D. 已知 ，则稀醋酸与稀溶液反应生成水，放出热量 3. 下列关于物质的熔沸点高低顺序中，正确的是 A. 金刚石>晶体硅>金刚砂 B. NaF>NaCl>NaBr C. 邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸 D. 生铁>纯铁>钠 4. 黑磷是一种外观呈现黑色金属光泽的晶体，其分子结构如图。下列有关说法错误的是 已知1埃(符号：)等于米。 A. 黑磷属于过渡晶体，与白磷互为同素异形体 B. 黑磷层间通过范德华力结合，层内通过共价键结合 C. 黑磷比白磷熔点高，黑磷可以导电 D. 黑磷在锯齿型方向上具有不同的键长和键角，具有各向异性 5. 下列有关物质结构、性质的说法正确的是 A. 图2中阳离子与阴离子含有的键个数比为19:4 B. 图1中18-冠-6中O原子(灰球)通过离子键与作用 C. 图3中表示硅氧四面体，则该硅酸盐结构的通式为 D. 图4晶胞中，分子的排列方式有3种取向 6. 利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 溶液的作用之一是吸收 B. 极的电极反应式： C. 工作一段时间后，阴极室的总浓度下降 D. 理论上，阳极产生的大于阴极消耗的 7. 由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池称为浓差电池，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。如图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。进行实验时，先闭合K2，断开K1，一段时间后，再断开K2，闭合K1，即可形成浓差电池，电流计指针偏转。下列不正确的是 A. 充电前，该电池两电极不存在电势差 B. 放电时，右池中的NO3-通过离子交换膜移向左池 C. 充电时，当外电路通过0.1 mol电子时，两电极的质量差为10.8 g D. 放电时，电极Y为电池的正极 8. 如下图所示，利用N2H4、O2和KOH溶液制成燃料电池(总反应式为N2H4 + O2 = N2+2H2O)，模拟氯碱工业。下列说法正确的是 A. 甲池中负极反应为N2H4 – 4e- = N2 + 4H+ B. 乙池中出口G、H处气体分别为H2、Cl2 C. 乙池中离子交换膜为阴离子交换膜 D. 当甲池中消耗16 g N2H4时，乙池中理论上最多产生71g Cl2 9. 某立方晶系的硫锰矿晶胞，沿z轴将原子投影到xy平面，投影图如下(设代表阿伏加德罗常数的值，括号中z数据为原子在z轴方向的分数坐标)。下列说法错误的是 A. 该硫锰矿的化学式为MnS B. 投影图中1号硫原子的分数坐标为 C. 锰原子的配位数为4 D. 若晶体密度为，则最近的两个硫原子之间的距离为 10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应： ① C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-a kJ·mol-1 ② C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH2=-b kJ·mol-1 其他数据如下表： 化学键 C=O O=O C-H O-H C=C 键能/(kJ·mol-1) 798 x 413 463 610 下列说法正确的是 A. a＜b，且C2H4的摩尔燃烧焓为-a kJ·mol-1 B. 上表中x= C. H2O(l)=H2O(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1 D. 当有4NA个C-H断裂时，该反应放出热量一定为a kJ 二、选择题：本题共5个小题，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，选对但不全得2分，有选错的得0分。 11. 下表为某些化学键的键能数据： 化学键 N-N O=O N≡N N-H 键能/(kJ·mol-1) 154 500 942 a 已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化如图所示。则下列说法正确的是 A. 表中的a=391 B. 相同条件下O2比N2稳定 C. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-534 kJ·mol-1 D. 图中的ΔH3=+2218 kJ·mol-1 12. 一种具有通道的固态电解质，为+4价，为+3价，其晶胞结构、导电时迁移过程及其作为电解质的电池装置如图所示。下列说法错误的是 A. 填充在O形成的正八面体空隙中 B. 晶体中若空位占比为，则 C. 导电时发生迁移，和的化合价升高 D. 若只有发生迁移，则通过截面的与外电路转移的电子数相等 13. ZnmS是一种锂离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Zn原子。下列说法错误的是 A. 每个LixZnyS晶胞中包含的Zn2+个数为1 B. 每个Li2S晶胞完全转化为ZnmS晶胞，电极反应式为4Li2S-8e-+4mZn═4ZnmS+8Li+ C. 当LixZnyS转化为Li2S时，每个晶胞有(2-x)个Li+迁移 D. 若Li2S的晶胞参数为a nm，则Li+和S2-间的最短距离为 14. 我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂，可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化，其原理如图所示： 下列说法错误的是 A. M是电源正极，N是电源负极 B. 电解一段时间后，电极Ⅱ附近减小 C. 电路中每通过 电子，理论上产生0.5 mol D. 总反应为 15. 某氧化物[LixLayTiO3]立方晶胞结构如图1所示，已知该晶体晶胞中心存在空位时可导电，图2阴影表示晶胞的体对角面，晶胞参数为a pm，设阿伏加德罗常数的值为NA 。下列说法错误的是 A. 若使该晶体导电，则y＜0.5 B. 若，则该晶体密度为 C. 与O最近且等距的Ti有2个 D. 阴影截面单位面积的O原子数为 个·cm-2 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 回答下列问题： （1）二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。有一种用生产甲醇燃料的方法： 已知：① ② ③ ④ 则表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为____________________________。 （2）已知25℃时，下列物质的相对能量如表所示： 物质 相对能量/（） 0 0 -242 -286 表示燃烧热的热化学方程式为________________________。 （3）催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，过程的焓变为________________（列式表示）。 （4）在发射“神舟十一号”的火箭推进器中装有肼（）和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。 已知：； 若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中放出的热量为________________。 （5）已知： ① ② ③ ④ 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：___________________________。 （6）已知：2(g) ΔH ① 断裂1 mol化学键所需的能量如下表： 化学键 断裂1 mol化学键所需的能量/kJ 413 348 497 615 351 ② 写出表示（环氧乙烷）燃烧热的热化学方程式：________________________。 17. 回答下列问题： （1）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，工作原理如图所示，a、b均为惰性电极。 放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色，则向________槽移动（填：“左”或“右”）。充电时，________极连接直流电源正极（填：“a”或“b”），其电极反应式为______________________。 （2）氨电解法制氢气，利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。阳极的电极反应式为________________。 （3）为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的并提供，我国科学家设计了一种装置（如下图），实现了“太阳能—电能—化学能”转化，总反应方程式为。 人体呼出的气体参与X电极的反应：________________。 （4）亚磷酸（）是二元弱酸，亚磷酸主要用作尼龙增白剂，电解溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如图（其中阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）。写出装置总反应的化学方程式________________。 （5）斯坦福大学华人化学家戴宏杰的团队发明了一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池。该电池的电极材料为铝和（为石墨），有机物阳离子和组成离子液体。 放电时，铝为电池负极，电极反应式为________________。 18. 某研究性学习小组用如图所示的装置进行实验，探究原电池、电解池和电解制备钴的工作原理。一段时间后装置甲的两极均有气体产生，且极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。请根据实验现象及所查资料，回答下列问题： 查阅资料：高铁酸根()在溶液中呈紫红色。 （1）上述装置中，发生还原反应的电极有_______(填字母)。 A. B. C. D. （2）丙池中的_______(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动。 （3）若撤掉装置乙中的阳离子交换膜，石墨电极上产生的气体除外，还可能有_______。 （4）乙池是电解制备金属钴的装置图，相比电解前，电解完成后理论上I室中_______(填“变大”“变小”或“不变”)，该电解池总反应的化学方程式是_______。 （5）反应过程中，极处发生的电极反应为和_______。 （6）一段时间后，若极质量减小，极收集到气体，则在极收集到的气体体积为_______(均已折算为标准状况时的气体体积)。 19. Ⅰ、将酞菁-钴酞菁-三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。 回答下列问题： （1）图1所示的几种碳单质，它们互为________，其中属于共价晶体的是________，C60间的作用力是________。 （2）气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图2a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为________。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为________键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图2b所示，F-的配位数为________。若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ=________ g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 Ⅱ、 （3）LiGaH4是一种温和的还原剂，其可由GaCl3和过量的LiH反应制得：GaCl3+4LiH=LiGaH4+3LiCl。已知GaCl3的熔点为77.9 ℃，LiCl的熔点为605 ℃，两者熔点差异较大的原因为________________________。 （4）Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其四方晶胞结构如图所示： ①上述晶胞沿着a轴的投影图为________(填字母)。 A．  B．  C． ②用NA表示阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a=b=3.0×10-10 m，c=3.86×10-10 m，则其密度为________ g·cm-3(列出计算式即可)。 20. 钛(Ti)被称为“未来金属”；钛及其化合物广泛应用于多个领域，工业上由钛铁矿(主要成分为)在高温下经氯化得到，再制取金属钛。 （1）得到的粗产品是Mg、、Ti的混合物，请结合下表信息，回答下列问题 Mg Ti 熔点/℃ -25.0 648.8 714 1667 沸点/℃ 136.4 1090 1412 3287 ①Ti的原子序数为22，Ti在元素周期表中的位置为___________。 ②若要通过蒸馏除杂，分离得到Ti，应控制体系温度高于___________。 ③下列说法错误的是___________。 A．属于离子晶体 B．分子中Ti原子的杂化方式为杂化 C．的沸点高于，原因是的相对分子质量更大，分子间作用力更强 D．离子半径 ④已知Ti和Mg的晶体类型相同，晶体结构相似，离子半径大小相近，请结合原子结构角度，解释Ti熔点高于Mg的原因___________。 （2）以钛铁矿为原料还能制得二氧化钛(钛白)，其作为白色颜料和增白剂，广泛用于油漆，造纸等工业生产中。 ①金红石型二氧化钛的晶胞结构如图所示(上下底面为正方形，侧面为长方形)，该晶胞沿z轴方向的投影图为___________(填序号)。 A． B． C． D． ②研究发现，天然锐钛矿型晶体中掺杂一定量的氮原子后生成，对可见光具有活性，掺杂前后晶胞的变化如图所示，已知晶胞中所有Ti-O键键长均为r pm。B点钛原子分数坐标为(，，)，则A点钛原子的分数坐标为(，0，___________)，晶体中x=___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西海岸一中高二第一学期第一次月教学质量检测 化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1；Li-7；C-12；N-14；O-16；F-19；Al-27；S-32；Cl-35.5；Ti-48；Mn-55；Ga-70；Ag-108；La-139 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. 下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 沸点：邻羟基苯甲酸＞对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成的分子间氢键多 B 碱金属元素和卤族元素沸点随原子序数增大而增大 相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高 C 细胞和细胞器的双分子膜能以头向外而尾向内的方式排列 超分子具有分子识别的特征 D 等离子体具有良好的导电性和流动性 等离子体中含有带电粒子且能自由运动 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键，对羟基苯甲酸易形成分子间氢键，故沸点：邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸，性质描述和解释均错误，A错误； B．碱金属属于金属晶体，沸点随原子序数增大而减小，其沸点由金属键强弱决定，与分子间作用力无关；卤族元素单质为分子晶体，沸点随原子序数增大而增大，性质描述和解释均错误，B错误； C．磷脂双分子膜头向外、尾向内的排列是超分子自组装的特征，和分子识别无关，解释错误，C错误； D．等离子体中含有大量可自由运动的带电粒子，因此具有良好的导电性和流动性，性质和解释均正确，D正确； 故选D。 2. 下列说法正确的是 A. 一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成放出热量，其热化学方程式为 B. 在同温同压下 ； ，则 C. 根据 ，可知氢气的燃烧热为 D. 已知 ，则稀醋酸与稀溶液反应生成水，放出热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．是可逆反应，和没有完全反应，A项错误； B．的能量比高，反应生成时，前者放出的热量多，反应热为负值，故，B项正确； C．燃烧热是指物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，C项错误； D．稀强酸与稀强碱反应生成水和可溶性盐，放出热量为，稀醋酸为弱酸，电离时要吸热，反应放出热量小于，D项错误； 答案选B。 3. 下列关于物质的熔沸点高低顺序中，正确的是 A. 金刚石>晶体硅>金刚砂 B. NaF>NaCl>NaBr C. 邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸 D. 生铁>纯铁>钠 【答案】B 【解析】 【详解】A．同属于原子晶体，熔、沸点高低，主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅<碳化硅，选项A错误； B．三者均为离子晶体，因离子半径F-<Cl-<Br-，NaF、NaCl、NaB晶体中离子键逐渐减弱，熔、沸点高低顺序为NaF>NaCl>NaBr，选项B正确； C．邻羟基苯甲酸可以形成分子内氢键，使熔沸点偏低，而对羟基苯甲酸可以形成分子间氢键，使熔沸点偏高，故对羟基苯甲酸的沸点比邻羟基苯甲酸的高，选项C错误； D．生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，选项D错误； 答案选B。 4. 黑磷是一种外观呈现黑色金属光泽的晶体，其分子结构如图。下列有关说法错误的是 已知1埃(符号：)等于米。 A. 黑磷属于过渡晶体，与白磷互为同素异形体 B. 黑磷层间通过范德华力结合，层内通过共价键结合 C. 黑磷比白磷熔点高，黑磷可以导电 D. 黑磷在锯齿型方向上具有不同的键长和键角，具有各向异性 【答案】A 【解析】 【详解】A．黑磷与白磷互为同素异形体，但黑磷为层状结构，层内磷原子通过共价键结合，层间通过范德华力连接，同时存在两种独立作用力，属于混合型晶体，而过渡晶体指单一键型存在“过渡性”（如离子键含少量共价键、共价键含少量离子键），并非多种作用力共存，A错误； B．黑磷的层状晶体结构决定其作用力特征：层内相邻磷原子通过共价键形成稳定的褶皱蜂窝状结构，层与层之间无共价键作用，仅依靠较弱的范德华力维系，这是层状晶体的典型结构特点，B正确； C．基于晶体结构的性质差异可判断：①熔点：白磷是由分子通过范德华力结合的分子晶体，熔点低，黑磷层内共价键作用力远强于白磷的分子间作用力，故熔点更高；②导电性：黑磷层内存在可自由移动的离域电子，具备导电能力，与白磷不导电的性质形成差异，C正确； D．黑磷的各向异性源于“不同方向（如锯齿型与扶手椅型方向）的键长键角的差异，导致物理性质差异”，导致其具有各向异性，D正确。 故选A。 5. 下列有关物质结构、性质的说法正确的是 A. 图2中阳离子与阴离子含有的键个数比为19:4 B. 图1中18-冠-6中O原子(灰球)通过离子键与作用 C. 图3中表示硅氧四面体，则该硅酸盐结构的通式为 D. 图4晶胞中，分子的排列方式有3种取向 【答案】A 【解析】 【详解】A．单键都是键，双键中一个键，则图2中1个阳离子含有19个键，阴离子含有4个键，阳离子与阴离子含有的σ键个数比为19:4，A正确； B．图1冠醚中氧原子与之间并非离子键，而是通过配位键结合，B错误； C．该结构的最小重复单元如图，最小重复单元中Si原子个数为，O原子个数为，Si元素化合价为+4价、O元素化合价为-2价，则(Si6O17)整体化合价为-10，所以该硅酸盐结构的通式为，C错误； D．图4晶胞中，分子位于晶胞的顶点和面心，其分子轴沿空间四条体对角线方向分布，故有4种不同取向，D错误； 故选A。 6. 利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 溶液的作用之一是吸收 B. 极的电极反应式： C. 工作一段时间后，阴极室的总浓度下降 D. 理论上，阳极产生的大于阴极消耗的 【答案】D 【解析】 【分析】由题可知，通入溶液中，反应生成，在a电极得到电子生成和，电极反应式为，被氧化为，b电极上，失去电子生成水和氧气，电极反应式为：，据此回答。 【详解】A．溶液呈碱性，可与酸性气体发生反应，起到吸收的作用，A正确； B．a极为阴极，O2在碱性条件下得电子生成，电极反应式为：，B正确； C．阴极室中吸收H2S会消耗，假设处理：，消耗，生成，被氧化为消耗：，同时生成，为了生成需要转移8 mol电子：同时生成，同时双极膜中有向阴极迁移，并消耗（中和反应），综合来看，消耗，生成，因此总浓度下降，C正确； D．阳极反应为，每生成1 mol O2转移4 mol电子，阴极每消耗1 mol O2转移2 mol电子，相同转移电子数下，阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2)，D错误； 故选D。 7. 由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池称为浓差电池，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。如图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。进行实验时，先闭合K2，断开K1，一段时间后，再断开K2，闭合K1，即可形成浓差电池，电流计指针偏转。下列不正确的是 A. 充电前，该电池两电极不存在电势差 B. 放电时，右池中的NO3-通过离子交换膜移向左池 C. 充电时，当外电路通过0.1 mol电子时，两电极的质量差为10.8 g D. 放电时，电极Y为电池的正极 【答案】C 【解析】 【分析】由题意可知，本题考查电化学原理的应用，运用电解池和原电池原理分析。 【详解】A.充电前，左右两池浓度相等，则两极不存在电势差，A项正确； B.由以上分析可知形成原电池时X为负极,Y为正极,阴离子向负极移动,则右池中的NO3-通过离子交换膜移向左池，B项正确； C.当外电路通过0.1mol电子时，阳极有0.1molAg被氧化，而阴极析出0.1molAg，质量都为10.8g，则两电极的质量差为21.6g，C项错误； D.放电时，右池硝酸银浓度较大，则电极Y为电池的正极，D项正确； 答案选C。 【点睛】在原电池中，阴离子向负极移动，阳离子移向正极。 8. 如下图所示，利用N2H4、O2和KOH溶液制成燃料电池(总反应式为N2H4 + O2 = N2+2H2O)，模拟氯碱工业。下列说法正确的是 A. 甲池中负极反应为N2H4 – 4e- = N2 + 4H+ B. 乙池中出口G、H处气体分别为H2、Cl2 C. 乙池中离子交换膜为阴离子交换膜 D. 当甲池中消耗16 g N2H4时，乙池中理论上最多产生71g Cl2 【答案】D 【解析】 【分析】甲池为燃料电池，肼在电极a失电子发生氧化反应，a是负极、b是正极。乙池为电解池，c与电源正极相连，c是阳极；d与电源负极相连，d是阴极。 【详解】A．甲池为燃料电池，负极肼失电子发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为N2H4 – 4e- +4OH-= N2 + 4H2O，故A错误； B．乙池是电解池，c是阳极，阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2，d是阴极，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，出口G、H处气体分别为Cl2、H2，故B错误； C．离子交换膜的作用是防止阳极上生成的氯气与阴极生成的氢氧化钠反应，所以乙池中离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误； D．当甲池中消耗16 g N2H4时，电路中转移电子 ，根据2Cl--2e-=Cl2，乙池中理论上最多产生1molCl2，产生Cl2的质量为71g，故D正确； 选D。 9. 某立方晶系的硫锰矿晶胞，沿z轴将原子投影到xy平面，投影图如下(设代表阿伏加德罗常数的值，括号中z数据为原子在z轴方向的分数坐标)。下列说法错误的是 A. 该硫锰矿的化学式为MnS B. 投影图中1号硫原子的分数坐标为 C. 锰原子的配位数为4 D. 若晶体密度为，则最近的两个硫原子之间的距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．据投影图可知，晶胞结构如图，4个S原子位于晶胞内部，Mn原子位于顶点和面心，共个，则化学式为MnS，A正确； B．1号硫原子的分数坐标为，B正确； C．S占据一半四面体空隙，每个Mn原子周围距离最近且相等的S原子数目为4，因此Mn的配位数为4，C正确； D．据均摊法计算可知，晶胞中硫原子有4个，锰原子有4个，设晶胞棱长为a cm，，，最近两个硫原子之间的距离为面对角线的一半，即，D错误； 故选D。 10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应： ① C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-a kJ·mol-1 ② C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH2=-b kJ·mol-1 其他数据如下表： 化学键 C=O O=O C-H O-H C=C 键能/(kJ·mol-1) 798 x 413 463 610 下列说法正确的是 A. a＜b，且C2H4的摩尔燃烧焓为-a kJ·mol-1 B. 上表中x= C. H2O(l)=H2O(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1 D. 当有4NA个C-H断裂时，该反应放出热量一定为a kJ 【答案】B 【解析】 【详解】A．气态水变为液态水放热，故生成液态水时放出热量更多，；摩尔燃烧焓要求生成稳定氧化物，水的稳定状态为液态，故的摩尔燃烧焓为，故A错误； B．反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，对反应①有，计算可得，故B正确； C．根据盖斯定律，可得，故C错误； D．当有个键断裂时，参与反应的为1mol，若生成气态水放出热量，若生成液态水放出热量，放出热量不一定为，故D错误； 选B。 二、选择题：本题共5个小题，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，选对但不全得2分，有选错的得0分。 11. 下表为某些化学键的键能数据： 化学键 N-N O=O N≡N N-H 键能/(kJ·mol-1) 154 500 942 a 已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化如图所示。则下列说法正确的是 A. 表中的a=391 B. 相同条件下O2比N2稳定 C. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-534 kJ·mol-1 D. 图中的ΔH3=+2218 kJ·mol-1 【答案】AD 【解析】 【详解】A．为反应物断裂所有化学键吸收的总能量，1mol 含1个键、4个键，1mol 含1个键，故总键能为，解得，A正确； B．键能越大，分子越稳定，键能（942）大于键能（500），相同条件下比稳定，B错误； C．图中对应生成气态水的反应，气态水变为液态水会额外放热，故生成液态水时，C错误； D．根据盖斯定律，，因此，D正确； 故选AD。 12. 一种具有通道的固态电解质，为+4价，为+3价，其晶胞结构、导电时迁移过程及其作为电解质的电池装置如图所示。下列说法错误的是 A. 填充在O形成的正八面体空隙中 B. 晶体中若空位占比为，则 C. 导电时发生迁移，和的化合价升高 D. 若只有发生迁移，则通过截面的与外电路转移的电子数相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．Ti位于晶胞的顶点、O位于晶胞的棱心，填充在O形成的正八面体空隙中，故A正确； B．晶体中若空位占比为，9个晶胞中共有1个空位，Li、La共8个，根据化合价代数和等于0，则，，故B错误； C．由题可知，导电时发生迁移，没有发生化学变化，Ti和La的化合价不变，故C错误； D．Li+与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等，故D正确； 选BC。 13. ZnmS是一种锂离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Zn原子。下列说法错误的是 A. 每个LixZnyS晶胞中包含的Zn2+个数为1 B. 每个Li2S晶胞完全转化为ZnmS晶胞，电极反应式为4Li2S-8e-+4mZn═4ZnmS+8Li+ C. 当LixZnyS转化为Li2S时，每个晶胞有(2-x)个Li+迁移 D. 若Li2S的晶胞参数为a nm，则Li+和S2-间的最短距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由LixZnyS晶胞可知，位于顶点和面心的硫离子个数为8×+6×=4，位于体内的锂离子和锌离子的个数之和为7，则利用原子守恒可得①x+y=7，利用化合价代数和为0可得x+2y=4×2，联立①②可得x=6，y=1，即锌离子总个数为1，A正确； B．由题意可知，Li2S晶胞完全转化为ZnmS晶胞，由Li2S失去2e-得两个锂离子再利用原子守恒可配平电极反应式为：4Li2S-8e-+4mZn═4ZnmS+8Li+，B正确； C．在LixZnyS晶胞中，LixZnyS转化为Li2S的电极反应式为：LixZnyS+(2-x)e-+(2-x)Li+=Li2S+yZn,该一个晶胞中有4个S，故每个晶胞有4×(2-x)个Li+迁移，C错误； D．Li+和S2-间的最短距离为立方晶胞体对角线的，已知Li2S的晶胞参数为anm，则体对角线为=a，故Li+和S2-间的最短距离为，D正确； 故答案为：C。 14. 我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂，可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化，其原理如图所示： 下列说法错误的是 A. M是电源正极，N是电源负极 B. 电解一段时间后，电极Ⅱ附近减小 C. 电路中每通过 电子，理论上产生0.5 mol D. 总反应为 【答案】B 【解析】 【分析】左侧电极Ⅰ上，C6H12O6转化为，碳元素的化合价从0升高到+1，发生氧化反应，电极反应式为，因此电极Ⅰ是阳极。右侧电极Ⅱ上，转化为NH3，氮元素的化合价从+5降低到-3，发生还原反应，电极反应式为，因此电极Ⅱ是阴极。 【详解】A．根据上述分析，电极Ⅰ是阳极，应连接电源正极M；电极Ⅱ是阴极，应连接电源负极N，A项正确； B．电极Ⅱ是阴极，发生还原反应。转化为NH3，N的化合价从+5降为-3，每个N原子获得8e⁻。在碱性条件下，电极反应式为，阴极生成了OH⁻，导致电极Ⅱ附近c(OH⁻)增大，而不是减小，B项错误； C．根据分析可知电极Ⅰ发生的电极反应式为：每转移6mol e⁻，生成1mol。因此转移3mol e⁻时，生成0.5mol ， C正确； D．将两极电极反应结合：阳极：，阴极：，将阳极×4，阴极×3，使得失电子数相等，相加得，D项正确； 故选B。 15. 某氧化物[LixLayTiO3]立方晶胞结构如图1所示，已知该晶体晶胞中心存在空位时可导电，图2阴影表示晶胞的体对角面，晶胞参数为a pm，设阿伏加德罗常数的值为NA 。下列说法错误的是 A. 若使该晶体导电，则y＜0.5 B. 若，则该晶体密度为 C. 与O最近且等距的Ti有2个 D. 阴影截面单位面积的O原子数为 个·cm-2 【答案】A 【解析】 【分析】由晶胞结构可知：Ti位于8个顶点，每个顶点贡献八分之一，共1个；O位于12条棱的中点，每条棱贡献四分之一，共3个；体心位置由Li或La占据，也可能为空位。由化合价代数和为零可得 x+3y+4−6=0，即 x+3y=2；晶体能导电需要体心存在空位，即 x+y<1。 【详解】A．晶体导电要求体心存在空位，即 x+y<1；由 x+3y=2 得 x+y=2−2y，代入得 2−2y<1，解得 y>0.5，选项所述 y<0.5 与结论相反，A错误； B．若 x=0.5，由 x+3y=2 得 y=0.5，晶胞中含0.5个Li、0.5个La、1个Ti和3个O，故晶胞的摩尔质量为 0.5×7+0.5×139+48+3×16=169 g/mol，单个晶胞的质量为；晶胞体积为，故密度为，B正确； C．O位于棱的中点，与该O最近且等距的Ti就是这条棱两端的2个顶点上的Ti，C正确； D．阴影截面为体对角面，其面积为；位于该截面上的O原子分属相邻的两个晶胞，每个只计一半，两个棱中点共相当于1个属于本晶胞的O原子，故单位面积的O原子数为，D正确； 故答案为A。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 回答下列问题： （1）二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。有一种用生产甲醇燃料的方法： 已知：① ② ③ ④ 则表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为____________________________。 （2）已知25℃时，下列物质的相对能量如表所示： 物质 相对能量/（） 0 0 -242 -286 表示燃烧热的热化学方程式为________________________。 （3）催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，过程的焓变为________________（列式表示）。 （4）在发射“神舟十一号”的火箭推进器中装有肼（）和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。 已知：； 若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中放出的热量为________________。 （5）已知： ① ② ③ ④ 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：___________________________。 （6）已知：2(g) ΔH ① 断裂1 mol化学键所需的能量如下表： 化学键 断裂1 mol化学键所需的能量/kJ 413 348 497 615 351 ② 写出表示（环氧乙烷）燃烧热的热化学方程式：________________________。 【答案】（1） （2） （3） （4）163.52 kJ （5） （6） 【解析】 【小问1详解】 表示液态甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式中，甲醇的化学计量数应为1，完全燃烧生成和。根据盖斯定律，将反应②和④逆向，反应③乘以，反应①乘以2，得到下列反应。 将上述反应相加，消去两侧相同的物质，焓变相应相加，所得热化学方程式为； 【小问2详解】 表示氢气燃烧热时，应以1 mol气态氢气完全燃烧生成液态水为准。由表中数据，液态水的相对能量为，气态氢气和气态氧气的相对能量均为0。反应焓变等于生成物总能量与反应物总能量之差，故，所求热化学方程式为； 【小问3详解】 图中第一步反应的正、逆反应活化能分别为、，两者对应同一能量最高点，因此第一步反应的焓变为。中间一步反应的后一个平台高于前一个平台，两平台间的能量差标为，故这一步的焓变为。最后一步反应的正、逆反应活化能分别为、，该步焓变为。根据盖斯定律，将三步反应的焓变相加，得到过程的焓变为； 【小问4详解】 题给肼与过氧化氢反应生成的是气态水，而所求过程的产物为液态水，因此还应计入水蒸气液化时放出的热量。将题给水的汽化反应逆向并乘以4，得到。它与相加，所得反应的焓变为，即。液态肼的物质的量为。设整个过程中放出的热量为，则； 【小问5详解】 所求反应以液氢、液氧为反应物，以气态水为生成物。根据盖斯定律，将反应①逆向、反应②逆向并乘以，再与反应④、③相加，对应的反应如下。 相加后消去气态氢气、气态氧气和液态水，目标反应的焓变为，故所求热化学方程式为； 【小问6详解】 题给环氧乙烷的结构为，每个分子含1个碳碳单键、2个碳氧单键和4个碳氢键。题给乙烯转化为环氧乙烷的反应中，反应前后碳氢键的总数相同，其键能贡献相互抵消；按反应式中的化学计量数，反应物含2个碳碳双键和1个氧氧双键，生成物含2个碳碳单键和4个碳氧单键。设该反应的焓变为，根据反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能，有。 以表示题给环氧乙烷，将上述反应的化学计量数和焓变均除以2，可得下列热化学方程式。 题给乙烯燃烧的热化学方程式为。根据盖斯定律，用乙烯燃烧反应减去上述生成1 mol环氧乙烷的反应，消去乙烯，得到1 mol气态环氧乙烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水的反应，其焓变为，故所求热化学方程式为。 17. 回答下列问题： （1）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，工作原理如图所示，a、b均为惰性电极。 放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色，则向________槽移动（填：“左”或“右”）。充电时，________极连接直流电源正极（填：“a”或“b”），其电极反应式为______________________。 （2）氨电解法制氢气，利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。阳极的电极反应式为________________。 （3）为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的并提供，我国科学家设计了一种装置（如下图），实现了“太阳能—电能—化学能”转化，总反应方程式为。 人体呼出的气体参与X电极的反应：________________。 （4）亚磷酸（）是二元弱酸，亚磷酸主要用作尼龙增白剂，电解溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如图（其中阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）。写出装置总反应的化学方程式________________。 （5）斯坦福大学华人化学家戴宏杰的团队发明了一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池。该电池的电极材料为铝和（为石墨），有机物阳离子和组成离子液体。 放电时，铝为电池负极，电极反应式为________________。 【答案】（1） ①. 左 ②. a ③. （2） （3） （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 放电时，左槽溶液由黄色变为蓝色，说明转化为，钒元素的化合价由+5价降低到+4价，发生还原反应，电极反应式为。因此，a为正极，右槽中的通过质子交换膜向左槽移动，第一空填“左”。充电时，a极发生与放电时相反的氧化反应，为电解池的阳极，应连接直流电源正极，第二空填“a”；失去电子生成，结合水和配平，电极反应式为； 【小问2详解】 图中左室通入并生成，电解质为KOH溶液。阳极发生氧化反应，氮元素的化合价由−3价升高到0价，2个分子共失去6个电子。碱性条件下，用和配平氢、氧原子及电荷，得到阳极反应式为； 【小问3详解】 图中电子向N型半导体一侧移动，该侧电极与X相连，因此X为得到电子的阴极。由题给总反应可知，人体呼出的在X极被还原为CO，碳元素的化合价由+4价降低到+2价，每个分子得到2个电子。X极所在溶液呈碱性，用和配平，得到电极反应式为； 【小问4详解】 左侧石墨电极连接电源正极，为阳极，阳极室中的水失去电子，反应为；右侧不锈钢电极连接电源负极，为阴极，阴极反应为。阳极室中的向右通过相邻阳膜进入产品室；原料室中的向左通过阴膜进入产品室，与结合生成亚磷酸，反应为。原料室中的向右通过阳膜进入阴极室，与阴极生成的形成NaOH溶液。转移4 mol电子时，产品室生成2 mol亚磷酸，阴极室生成4 mol NaOH，同时两极共消耗6 mol水，生成2 mol氢气和1 mol氧气。将上述过程合并，装置总反应的化学方程式为； 【小问5详解】 放电时铝为负极，发生氧化反应。原图表明，铝与离子液体中的反应生成，铝单质中铝元素的化合价由0价升高到+3价，每个铝原子失去3个电子。将Al的化学计量数取为1，设、的化学计量数分别为、，由铝、氯原子守恒得、，解得、。因此，负极反应式为。 18. 某研究性学习小组用如图所示的装置进行实验，探究原电池、电解池和电解制备钴的工作原理。一段时间后装置甲的两极均有气体产生，且极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。请根据实验现象及所查资料，回答下列问题： 查阅资料：高铁酸根()在溶液中呈紫红色。 （1）上述装置中，发生还原反应的电极有_______(填字母)。 A. B. C. D. （2）丙池中的_______(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动。 （3）若撤掉装置乙中的阳离子交换膜，石墨电极上产生的气体除外，还可能有_______。 （4）乙池是电解制备金属钴的装置图，相比电解前，电解完成后理论上I室中_______(填“变大”“变小”或“不变”)，该电解池总反应的化学方程式是_______。 （5）反应过程中，极处发生的电极反应为和_______。 （6）一段时间后，若极质量减小，极收集到气体，则在极收集到的气体体积为_______(均已折算为标准状况时的气体体积)。 【答案】（1）BC （2）从右向左 （3） （4） ①. 不变 ②. （5） （6）448 【解析】 【分析】从图中可知，丙装置构成原电池结构，Zn电极为负极，失电子生成Zn2+，Cu电极为正极，Cu2+得电子生成Cu，则甲中X电极为阳极，Fe失电子结合氢氧根离子生成高铁酸根离子，此外氢氧根离子也会失电子生成氧气，Y电极为阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子，乙中石墨电极为阳极，Co电极为阴极，Co2+得电子生成Co。 【小问1详解】 上述装置中，Y电极为阴极、Co电极为阴极，均得电子发生还原反应，而X电极为阳极，Zn电极为负极，均失电子发生氧化反应，因此答案选BC。 【小问2详解】 丙池为原电池，原电池电解质溶液中的阴离子向负极移动，则硫酸根离子从右向左移动。 【小问3详解】 乙中石墨电极为阳极，若撤掉装置乙中的阳离子交换膜，则氯离子可在石墨电极上失电子生成氯气，且氯离子失电子能力强于水，因此石墨电极上产生的气体除氧气外还有氯气。 【小问4详解】 I室中水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，但是生成的氢离子通过阳离子交换膜均进入II室内，因此n(H+)不变。阴极上Co2+得电子生成Co，则电解池总反应为。 【小问5详解】 X电极为阳极，阳极上除了氢氧根离子失电子生成氧气外，Fe也会失电子结合氢氧根离子生成高铁酸根离子，电极反应为。 【小问6详解】 X电极质量减小1.12g，减小的质量为铁的质量，根据电极反应式可知，消耗Fe0.02mol，转移电子0.12mol，Y电极收集到2.24L气体，该气体为氢气，根据电极反应2H2O+2e-=2OH-+H2↑，生成0.1mol氢气，转移0.2mol电子，根据得失电子守恒，则X电极上生成氧气转移0.08mol电子，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，转移0.08mol电子生成0.02mol氧气，标况下体积为448mL。 19. Ⅰ、将酞菁-钴酞菁-三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。 回答下列问题： （1）图1所示的几种碳单质，它们互为________，其中属于共价晶体的是________，C60间的作用力是________。 （2）气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图2a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为________。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为________键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图2b所示，F-的配位数为________。若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ=________ g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 Ⅱ、 （3）LiGaH4是一种温和的还原剂，其可由GaCl3和过量的LiH反应制得：GaCl3+4LiH=LiGaH4+3LiCl。已知GaCl3的熔点为77.9 ℃，LiCl的熔点为605 ℃，两者熔点差异较大的原因为________________________。 （4）Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其四方晶胞结构如图所示： ①上述晶胞沿着a轴的投影图为________(填字母)。 A．  B．  C． ②用NA表示阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a=b=3.0×10-10 m，c=3.86×10-10 m，则其密度为________ g·cm-3(列出计算式即可)。 【答案】（1） ①. 同素异形体 ②. 金刚石 ③. 分子间作用力（范德华力） （2） ①. sp3 ②. 离子 ③. 2 ④. （3）GaCl3​为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，LiCl为离子晶体，熔化时破坏较强的离子键，因此LiCl熔点远高于GaCl3​ （4） ①. C ②. 【解析】 【小问1详解】 图1所示的几种物质均由碳元素组成，它们互为同素异形体；其中金刚石是碳原子通过共价键形成的空间网状结构，属于共价晶体（原子晶体）；C60是由分子构成的分子晶体，分子间通过分子间作用力（范德华力）结合； 【小问2详解】 中每个Al原子周围形成4个σ键（含1个配位键），价层电子对数为4，杂化类型为；熔点远高于共价型的，说明是离子晶体，铝氟之间为离子键；观察晶胞，黑球为、白球为，每个周围最近且等距的数目为2，即的配位数为2；晶胞中数目为，数目为，晶胞组成为1个，摩尔质量为，晶胞体积为，则​ 【小问3详解】 晶体熔点的差异由晶体类型不同导致：熔点极低，属于分子晶体，熔化仅需破坏弱的分子间作用力；是离子晶体，熔化需要克服较强的离子键，因此熔点差距很大； 【小问4详解】 ① 沿a轴（即x轴）投影时，晶胞内的Ga原子会投影在左右两侧、Li原子投影在上下边中点、体心位置存在一个O原子，对应选项C的投影图； ② 用均摊法计算该晶胞：Li原子数目为，Ga原子数目为，O原子数目为，晶胞组成为​，总摩尔质量为，晶胞体积为，代入密度公式。 20. 钛(Ti)被称为“未来金属”；钛及其化合物广泛应用于多个领域，工业上由钛铁矿(主要成分为)在高温下经氯化得到，再制取金属钛。 （1）得到的粗产品是Mg、、Ti的混合物，请结合下表信息，回答下列问题 Mg Ti 熔点/℃ -25.0 648.8 714 1667 沸点/℃ 136.4 1090 1412 3287 ①Ti的原子序数为22，Ti在元素周期表中的位置为___________。 ②若要通过蒸馏除杂，分离得到Ti，应控制体系温度高于___________。 ③下列说法错误的是___________。 A．属于离子晶体 B．分子中Ti原子的杂化方式为杂化 C．的沸点高于，原因是的相对分子质量更大，分子间作用力更强 D．离子半径 ④已知Ti和Mg的晶体类型相同，晶体结构相似，离子半径大小相近，请结合原子结构角度，解释Ti熔点高于Mg的原因___________。 （2）以钛铁矿为原料还能制得二氧化钛(钛白)，其作为白色颜料和增白剂，广泛用于油漆，造纸等工业生产中。 ①金红石型二氧化钛的晶胞结构如图所示(上下底面为正方形，侧面为长方形)，该晶胞沿z轴方向的投影图为___________(填序号)。 A． B． C． D． ②研究发现，天然锐钛矿型晶体中掺杂一定量的氮原子后生成，对可见光具有活性，掺杂前后晶胞的变化如图所示，已知晶胞中所有Ti-O键键长均为r pm。B点钛原子分数坐标为(，，)，则A点钛原子的分数坐标为(，0，___________)，晶体中x=___________。 【答案】（1） ①. 第四周期第ⅣB族 ②. 1412℃ ③. AD ④. Ti原子的价电子数比Mg多，金属键更强，熔点更高 （2） ①. B ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 ① Ti的原子序数为22，核外电子排布式为，故位于第四周期第ⅣB族； ② 粗产品是、、的混合物，用蒸馏的方法分离得到Ti，是使沸点较低的物质气化分离出去，比较三种物质的沸点可知，加热的温度应略高于1412 ℃即可； ③ A．的熔点为-25.0℃，属于分子晶体，A错误； B．分子中Ti原子形成4个σ键，无孤电子对，价层电子对数为4，杂化方式为杂化，B正确； C．与均为分子晶体，的相对分子质量更大，分子间作用力更强，沸点更高，C正确； D．一般而言，电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：，D错误； 故选AD； ④ Ti原子的价电子数为4，Mg原子的价电子数为2，Ti的价电子数更多，使得金属键更强，因此熔点高于Mg； 【小问2详解】 ① 根据二氧化钛的晶胞结构图，金红石晶胞沿z轴投影，位于顶点和体心的Ti原子分别投影至所得正方形的顶点和中心，上下侧面和体内的O原子投影后对称分布于中心Ti原子的周围，与B相符； ②原子分数坐标与掺杂晶胞计算：根据晶胞图，A点钛原子与位置的O原子形成沿z轴的Ti-O键，键长为，则A点距下底面的垂直距离为，因此其z轴分数坐标为：，晶胞中原子数计算： Ti数目：，O数目：，N数目：，原子个数比：，对应化学式，可得：，解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $