1、山西省名校联考2022-2023学年高二上学期期末考试化学可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Ca 40 Cu 64一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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化学与人类生活、生产息息相关。下列说法正确的是( )A草木灰和铵态氮肥混合使用能增强肥效B可用FeS清除污水中、等重金属离子C电解冶炼铝技术的成熟使铝合金应用得到普及D钢柱在水下比在空气与水的交界处更易生锈2乙二酸()俗称草酸,为无色晶体,是二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中,在实验研究和化学工业中应用广泛。乙二酸与氧化剂作用易被氧化
2、成二氧化碳和水,如。下列说法正确的是( )A乙二酸的电离方程式:B电负性:OClCHC若基态原子的电子排布式写为,则违背了洪特规则D氧的基态原子的轨道表示式:3设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A电解精炼铜时,若阴极析出3.2g铜,则阳极失电子数大于B0.1mol和0.2mol充分反应后分子总数小于C常温下,1LpH=10的纯碱溶液中,由水电离产生的数目为D由1mol和少量形成的中性溶液中,数目为4下列实验装置进行的相应实验,实验装置正确且与对应叙述相符的是( )A用图1装置可制备并能较长时间观察其颜色B用图2装置可制备无水C图3装置反应开始后,注射器活塞向右移,说明该反应为放热反
3、应D用图4装置滴定溶液的浓度5已知常温下,几种物质的电离平衡常数。下列说法或离子方程式正确的是( )弱酸A等浓度的、中,结合质子能力最强的是B向溶液中滴加少量氯水:C次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫:D溶液中通入少量二氧化硫:6工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为: ,下列说法不正确的是( )A增大压强,活化分子百分含量不变,单位体积内活化分子增多,反应速率加快B该反应在低温下能自发进行C为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”,原料气必须经过净化D能用勒夏特列原理解释通常采用500有利于氨的合成7T时,分别向10mL浓度均为的和溶液中滴的溶液,滴加的过程中和与溶液体积(V)的关系如图
4、所示已知:,。下列有关说法错误的是( )A该温度下Bacd过程中,水电离出的氢离子浓度先逐渐减小后逐渐增大C溶液中Dd点的坐标为34.98下列说法正确的是( )A钠原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态B1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动C在第三能层中自旋状态相同的电子最多有4个D同一原子中,2p、3d、4f能级的轨道数依次增多9、分别表示电离常数、水的离子积常数、水解常数、溶度积常数,下列判断不正确的是( )A室温下,的电离度一定比HClO的大B的溶液任何温度下均为中性C已知25时,AgCl和砖红色沉淀的分别为和,则用标准溶液滴定时,可采用为指示剂D某温度下,一元弱酸HA的越小
5、,则NaA的越大10利用微生物燃料电池(MFC)处理废水,可实现碳氮联合转化。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )A电子移动方向是从A电极流向B电极,溶液中的移动方向从左到右BB电极反应式为:C相同条件下,A极区生成的与B极区生成的的体积之比为54D该电池在高温情况下无法正常工作二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。11下列表中实验操作、现象与结论对应关系正确的是( )选项实验操作实验现象结论A向含有酚酞的溶液中加入少量固体有白色沉淀生成,溶液红色变浅
6、纯碱溶液呈碱性是由水解引起B向盛有2mLNaOH溶液的试管中滴加45滴溶液,再向其中滴加溶液先生成白色沉淀,后生成蓝色沉淀C常温下,用玻璃棒蘸取某浓度NaOH溶液滴在湿润的pH试纸中央,与标准比色卡对比pH为13该NaOH溶液的浓度为D分别取两支洁净的试管,甲试管中加入10mL溶液,乙试管中加入5mL溶液和5mL蒸馏水,然后同时向两支试管中加入10mL溶液甲试管出现浑浊的时间更短增大浓度,可以加快反应速率12一定条件下,在催化剂作用下发生反应 。调整和的初始投料比,测得在一定投料比和一定温度下,该反应的平衡转化率如图所示(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。下列说法不正确的是( )已知反
7、应速率,、分别为正、逆反应速率常数,x为物质的量分数。AB点中,和的物质的量之比为13BC点中,更换高效催化剂,的平衡转化率仍等于75%C若A、B两点起始浓度相同,则DE点时13碳酸二甲酯DMC()具有优良的溶解性能,其熔、沸点范围窄,表面张力大,粘度低,因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),反应机理如图所示。下列说法正确的是( )A该合成反应B过程是该反应的决速步C过程中既有键的断裂,又有键的形成D是反应的中间产物14铬()在溶液中能以多种形式存在。25时,调节初始浓度为的溶液的pH,平衡时铬()在水溶液中各种存在形式的物质
8、的量分数与pH的关系如图所示。已知:。下列说法正确的是( )A时,溶液中B加入少量水稀释,溶液中离子总数增加C的为D时,溶液中三、非选择题:本题共4大题,共54分。15(13分)已知X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素,相关信息如下表:元素相关信息X元素原子的核外p电子数比s电子数少1Y地壳中含量最多的元素Z第一电离能至第四电离能分别是:,W前四周期中电负性最小的元素R在周期表的第十一列(1)X基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有_个方向,原子轨道呈_形。(2)是动物和人体所必需的微量元素之一,也是重要的工业原料,与Y同族。Se的原子结构示意图为_。(3)Z
9、的基态原子的电子排布式为_。(4)与Z元素成“对角线规则”关系的某短周期元素G的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与W元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:_。(5)R元素位于元素周期表的_区,比较元素R与镍的第二电离能_(填“”),其原因是_。16(14分)硫酸锌是一种重要的工业原料,可用于制造印染用的媒染剂,木材及皮革保存剂等。以炼锌厂锌渣为原料,含ZnO、FeO、CuO、CdO等,生产的流程如下:已知:当溶液中剩余离子浓度小于时,认为生成沉淀的反应进行完全;常温下,。(1)“酸浸”时,需不断通入高温水蒸气,其目的是小的是_(填字母)。用的浓硫酸配制溶液,下列操作会使所配溶
10、液浓度偏小的是_(填字母)。(2)结合必要的化学反应方程式,从平衡角度解释加入ZnO得到滤渣2的原理:_。除杂过程中,若控制pH=4,溶液中_。结合实际生产情况一般取pH4.55.0,pH不宜过大的原因是_。(3)滤渣3含有Zn和_(写化学式)。(4)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图所示。“系列操作”是:_,洗涤、干燥。17(13分)纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙,粒径在1100nm之间,活性好,是一种新型高档功能性无机材料。实验室利用电化学法制备纳米碳酸钙,通过控制阴极的电流浓度和pH的方法得到纳米碳酸钙胶体并结晶析出。实验装置如图所示:(1)装置乙中试剂X为_。(2)实验开始后,需先电解一段
11、时间,待阴极室溶液的后,再通入。则电解时,阴极发生的电极反应为_;若通入过快,可能造成的结果是_。(3)由图可知离子交换膜的类型是_交换膜。(4)实验小组查阅资料知:若向浓溶液中先通入,再通入也可制备纳米级碳酸钙,反应方程式:_。(5)产品中杂质含量的测定,已知:EDTA(简写为)能与发生反应:(无色)(无色溶液);钙指示剂(简写为)能与发生反应:(红色溶液);CaIn稳定性弱于,pH为1213时,可发生反应:(蓝色溶液)。现取0.10g样品,放入烧杯中,加入适量的稀HCl溶解,移入容量瓶中配成100mL溶液,取其中20.00mL于锥形瓶,将pH调至1213(所加试剂不影响滴定),加入23滴钙
12、指示剂,用的EDTA标准溶液进行滴定,当达到终点时,消耗15.00mL标准溶液。测滴定终点时的现象是_,样品中钙的质量分数为_%(保留1位小数)。18(14分)甲醇是重要的化工原料,利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇,相关反应的热化学方程式及298K时相关物质的能量如图所示。i ii iii (1)298K时,根据相关物质的能量,则_。(2)在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的,在一定条件下发生反应i。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:由图可知反应在、时都达到了平衡,而在、时都改变了条件,试判断时改变的条件可能是_。若时降压,时达到平衡,时增大反应
13、物的浓度,请在图中画出时逆反应速率与时间的关系曲线。(3)在一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的和,在催化剂的作用下仅发生反应。下列叙述能表示该反应达到平衡状态的是_(填标号)。a平衡常数和焓变保持不变b容器中和的物质的量之比保持不变c容器中气体的密度不再改变d相同时间内,断裂键的数目是断裂键的2倍(4)图甲为恒温恒容装置,乙为恒温恒压装置。已知和在一定条件甲下可以合成甲醇:。相同温度下,将1mol和3mol分别通入体积为1L的如图所示甲、乙装置中,一段时间后均达到平衡,此时的转化率:甲_乙(填“”或“=”)。(5)一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol和3m
14、ol发生上述反应、,达到平衡时,容器中为0.5mol,CO为0.1mol,此时的浓度为_,反应的平衡常数为_(保留2位小数)。山西省名校联考2022-2023学年高二上学期期末考试化学参考答案1【答案】B【解析】草木灰主要成分是碳酸钾,水解显碱性,铵盐水解显酸性,二者发生相互促进的水解反应生成氨气,会降低肥效,A错误;、遇FeS可转化为极难溶于水的PbS、HgS,B正确;为共价化合物,在熔融状态下不会发生电离,因此电解无法获得铝单质,C错误;钢柱在水中发生吸氧腐蚀,水的交界处的氧气浓度大于水下氧气浓度,更易发生吸氧腐蚀,更易生锈,D错误。2【答案】B【解析】乙二酸为二元弱酸,故第一步电离的方程
15、式为:,A错误;电负性:,B正确;在同一原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们自旋相反,这个原理为泡利原理,若基态原子的电子排布式写为,则违背了泡利原理,C错误;氧的基态原子的轨道表示式:,D错误。3【答案】D【解析】电解精炼铜时阴极电极反应式为,若阴极析出3.2g铜,物质的量为0.05mol,得到个电子,根据得失电子守恒可知阳极失电子数为,A错误;氢气和碘发生反应,反应前后分子总数不变,故0.1mol和0.2mol充分反应后分子总数等于,B错误;常温下,的纯碱溶液中、,纯碱溶液中水解促进水的电离,溶液中为水电离产生的,的纯碱溶液中水电离产生的物质的量为,数目为,C错误;根据电荷守恒有:,溶液
16、呈中性,则,即,数目为,D正确。4【答案】B【解析】图1装置中Fe为阴极,无法生成,则无法制备,A错误;HCl气流可以抑制水解,从而制备无水,B正确;浓氨水和生石灰反应产生了气体,使活塞向右移动,不能证明该反应放热,C错误;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶,应该用酸式滴定管,D错误。5【答案】D【解析】酸性越弱,其对应酸根结合氢离子的能力越强,所以等浓度的、中,结合质子能力最强的是,A错误;向溶液中滴加少量氯水:,B错误;次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫,发生氧化还原反应:,C错误;根据电离平衡常数可知酸性:,所以少量气体通入溶液中会发生反应:,D正确。6【答案】D【解析】增大压强,活化分子
17、百分含量不变,单位体积内活化分子增多,反应速率加快,A正确;根据时反应能自发进行,已知、,则该反应在低温下能自发进行,B正确;催化剂“中毒”是因吸附或沉积毒物而使催化剂活性降低或丧失的过程,因此为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”,原料气必须经过净化,C正确;合成氨为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,但采用500是为了加快反应速率,因此不能用勒夏特列原理解释,D错误。7【答案】D【解析】加入10mL时恰好完全反应,溶液中,因为,则,A正确;盐类的水解会促进水的电离,未加入时,金属阳离子的水解促进水的电离,随着的加入,金属阳离子和形成沉淀,溶液中水解的离子越来越少,水的电离程度逐渐减小,当完全沉淀
18、时,即c点,水的电离程度最小,继续加入溶液,溶液中越来越多,而会发生水解,所以cd的过程中,水的电离程度逐渐增大,B正确;溶液中质子守恒为,C正确;d点时,因为,d点坐标为33.9,D错误。8【答案】D【解析】基态Na的电子排布式为,由基态转化成激发态时,电子能量增大,需要吸收能量,A错误;电子云表示电子在核外空间某处出现的机会,不代表电子的运动轨迹,B错误;在第三能层中包括三个能级分别是3s、3p、3d,在s能级中有一个轨道、在p能级中有三个能量相同的轨道、在d能级中有五个能量相同的轨道。所以第三能层中的轨道数目是1+3+5=9,每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子,那么在第三能层中自旋状
19、态相同的电子最多有9个,C错误;同一原子中,2p轨道有3个,3d轨道有5个,4f轨道有7个,轨道数依次增多,D正确。9【答案】A【解析】室温下,说明的酸性比HClO大,但电离度除了和弱酸本身有关外,还和浓度有关,所以的电离度不一定比HClO的大,A错误;的溶液中,则,溶液一定呈中性,B正确;25时,AgCl的分别为和,当离子浓度小于时认为沉淀完全,因此恰好沉淀完全时,此时溶液中,可采用为指示剂,C正确;某温度下,一元弱酸HA的越小,则和结合就越容易,则NaA越易水解,(水解常数)越大,D正确。10【答案】C【解析】分析装置图,电极A由转化为,碳元素的化合价升高,则A为燃料电池的负极,电极方程式
20、是;电极B是正极,电子移动方向是从A电极(负极)流向B电极(正极),溶液中的移动方向从左到右,A正确;正极反应式为,B正确;生成1mol转移4mol电子,生成1mol转移10mol电子,根据得失电子守恒,A极区生成的与B极区生成的的物质的量之比为52,相同条件下的体积之比为52,C错误;该电池是微生物燃料电池,微生物不能在高温条件下生存,故该电池在高温情况下无法正常工作,D正确。11【答案】AD【解析】钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液的碱性降低,则溶液红色变浅,A正确;向盛有2mL0.1mol/LNaOH溶液的试管中滴加45滴0.1mol/L溶液后NaOH大
21、量过量,所以不能判断两者溶度积大小,B错误;湿润的pH试纸相当于对溶液进行稀释,测得pH不准确,应选干燥的pH试纸,C错误;实验中变量为溶液的浓度,前者浓度大,前者出现浑浊的时间更短,说明增大浓度,可以加快反应速率,D正确。12【答案】C【解析】对于反应,在B点,假设反应开始时,反应达到平衡时的平衡转化率为50%,则平衡时,和的物质的量之比为13,A正确;催化剂不能改变平衡转化率,因此的平衡转化率不变,B正确;A点和B点和的初始投料比相同,若A、B两点起始浓度相同时,升温平衡正向移动,的平衡转化率增大,则A点温度高于B点,则,C错误;,E点时,D正确。13【答案】AC【解析】由图示可知,反应物
22、的总能量小于生成物的总能量,反应为吸热反应,A正确;活化能大的步骤即决速步,由图示可知是该反应的决速步,B错误;过程中甲醇反应时有键的断裂,生成水时有键的形成,C正确;是催化剂,D错误。14【答案】AB【解析】由图可知,时,溶液中,A正确;加入少量水稀释,溶液中,平衡正向移动,溶液中离子总数增加,B正确;由图像可知,为,C错误;时,溶液中,D错误。15【答案】(1)3(1分) 哑铃(1分)(2)(2分)(3)(2分)(4)(2分)(5)ds(1分)(2分)铜失去的是全充满的电子,镍失去的是电子(2分)【解析】根据相关信息,X、Y、Z、W、R分别为N、O、Al、K、Cu。(1)X为N元素,核外电
23、子排布式为,基态原子中能量最高的电子处于2p能级,有3个电子,其电子云在空间有3个方向,原子轨道呈哑铃形。(2)Se的原子结构示意图为。(3)Al基态原子的电子排布式为。(4)与Al元素成“对角线规则”关系的某短周期元素为Be,Be最高价氧化物的水化物为,其与KOH反应的离子方程式为:。(5)根据Cu在周期表中的位置可知,位于ds区;元素铜与镍的第二电离能,原因是铜失去的是全充满的电子,镍失去的是电子。16【答案】(1)升高温度,加快反应速率(2分)af(2分)(2),加入ZnO后,ZnO与反应,使水解平衡向正反应方向移动进行,使转化为沉淀(2分)(2分)pH过大,易转化为沉淀,导致锌损失,产
24、率降低(2分)(3)Cu、Cd(2分)(4)加热浓缩,高于60以上趁热过滤(2分)【解析】(1)“酸浸”时,不断通入高温水蒸气,可提高反应混合物的温度,加快反应速率;配制硫酸溶液时,所配溶液浓度偏小,则所量取浓硫酸的体积偏小或所配溶液体积偏大,故选af。(2)氧化后,滤液中存在,加入ZnO除杂,与反应,使水解平衡向正反应方向移动进行,使转化为沉淀;若控制,溶液中;根据计算在完全沉淀,因此若pH过大,易转化为沉淀,导致锌损失,产率降低。(3)加入锌粉将和置换,因此滤渣3含有锌和铜、镉。(4)由图可知,一水硫酸锌的溶解度在60后随温度升高而降低,所以系列操作为加热浓缩,高于60以上趁热过滤、洗涤、
25、干燥得到一水硫酸锌。17【答案】(1)饱和碳酸氢钠溶液(1分)(2)(2分)阴极生成的碳酸钘沉淀溶解或生成碳酸氢钘副产物,降低产率(2分)(3)阳离子(2分)(4)(2分)(5)当滴入最后半滴标准溶液时,锥形瓶中溶液颜色由红色变为蓝色,半分钟内不恢复红色(2分)30.0(2分)【解析】(1)乙中试剂X为饱和碳酸氢钠溶液,除去中混有的HCl气体。(2)实验开始后,需先电解一段时间,待阴极室溶液的后,再通入。形成过饱和溶液,有利于充分吸收二氧化碳;若通入过快则阴极生成的碳酸钙沉淀溶解或生成碳酸氢钙副产物,降低产率。(3)根据题干实验原理在阴极形成碳酸钙,则钙离子向阴极移动,因此该离子交换膜是阳离子
26、交换膜。(4)向浓溶液中先通入,再通入的反应方程式为。(5)由于钙指示剂(简写为)能与发生反应产生CaIn,使溶液变为红色,而在溶液pH为1213时,可发生反应:,使溶液变为蓝色,CaIn稳定性弱于,所以滴定达到终点时的现象是当滴入最后半滴标准溶液时,锥形瓶中溶液颜色由红色变为蓝色,半分钟内不恢复红色;根据方程式可得关系式:,则在0.1g样品配制的100mL溶液中含有的物质的量是,其质量是,所以的质量分数是30.0%。18【答案】(1)(2分)(2)催化剂(2分)(2分)(3)d(2分)(4)(2分)(5)0.6(2分)0.11(2分)【解析】(1)已知298K时,相关物质的能量如图所示,则。
27、(2)由图象可知,时刻,逆反应速率上升,并且后续未发生突变,因此时刻改变的条件增加了化学反应速率且不影响化学平衡,故时刻改变的条件可能为加入催化剂。.为分子数减小的反应,若时降压,逆反应速率将突然降低,平衡将逆向移动,后续逆反应速率将逐渐降低,直至时达到平衡;时增大反应物的浓度,改变反应物浓度瞬间,甲醇浓度并未改变,因此瞬间逆反应速率不变,正反应速率增大,平衡将正向移动,甲醇浓度逐渐上升,逆反应速率将逐渐升高直至达到新平衡,因此图象如图所示:(3)温度不变,平衡常数不变,因此平衡常数不变无法作为判断是否达到平衡的标志,焓变与化学反应有关,反应是否平衡焓变都是恒定不变的,焓变也无法作为判断是否达到平衡的标志,a错误;起始等物质的量的和,转化的物质的量与系数成正比,因此容器中和的物质的量之比等于1:1,不能说明达到平衡状态,b错误;容器体积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡,c错误;相同时间内,断裂键的数目是断裂键的2倍,说明正逆反应速率相等,说明达到平衡,d正确。(4)甲装置是恒温恒容,乙装置是恒温恒压,相同温度下,将1mol和3mol分别通入,由于发生反应,气体分子数减少,则乙装置体积缩小,与甲比较相当于增大了压强,平衡进一步正向移动,转化率增大,故的转化率:甲乙。(5)设反应i中CO反应了,则:所以,平衡时,;平衡时,。