浙江省宁波市奉化区2022-2023学年高二上学期期末联考化学 Word版含解析.docx

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奉化区二O二二学年高二第一学期期末联考化学试题说明：1.本卷考试时间：90分钟，满分100分。2.可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23Al-27Si-28Cl-35.5Mn-55Ag-1083.请把答案做在答题卷的指定区域，在试卷或草稿纸上作答一律无效。第I卷选择题(共50分)一、选择题(本题共20小题，1-10小题每题2分，11-20小题每题3分，共50分；每小题只有一个选项符合题意，多选、错选、不选均不给分)1.中华民族的发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献，下列过程主要是利用化学反应中能量变化的是ABCD九章量子计算机打磨磁石制司南神舟十四载人飞船发射粮食酿醋A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【详解】A．九章量子计算机主要利于它的物理性质，不是利用化学反应中能量变化，A错误；B．打磨磁石制司南过程是物理变化，不是利用化学反应中能量变化，B错误；C．神舟十四载人飞船发射时，燃料燃烧发生氧化还原反应，放出大量热，属于利用化学反应中能量变化，C正确；D．粮食酿醋过程是淀粉水解成葡萄糖，葡萄糖在酶作用下分解生成乙醇，乙醇氧化成醋酸，过程中是利用物质转化制备其他物质，D错误；故答案为：C。2.中华传统文化蕴含着丰富的化学知识，下列诗句中主要涉及吸热反应的是A.白居易《赋得古原草送别》：“野火烧不尽，春风吹又生。” B.于谦《石灰吟》：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。”C.于谦《咏煤炭》：“爝火燃回春浩浩，烘炉照破夜沉沉。”D.李商隐《相见时难别亦难》：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。”【答案】B【解析】【详解】A．野草燃烧的反应为放热反应，则诗句中主要涉及的不是吸热反应，故A不符合题意；B．碳酸钙高温发生分解的反应是吸热反应，则诗句中主要涉及的是吸热反应，故B符合题意；C．煤块燃烧的反应为放热反应，则诗句中主要涉及的不是吸热反应，故C不符合题意；D．蜡烛燃烧的反应为放热反应，则诗句中主要涉及的不是吸热反应，故D不符合题意；故选B。3.下列化学用语的表达正确的是A.原子核内有10个中子的氧原子：B.氯原子的结构示意图：C.Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5D.基态铜原子的价层电子排布图：【答案】C【解析】【详解】A．原子核内有10个中子的氧原子：，A不正确；B．氯原子的结构示意图：，B不正确；C．Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5，C正确；D．基态铜原子的价层电子排布图为，D不正确；故选C。4.下列实验能达到目的的是 A.装置甲证明醋酸为弱酸B.装置乙处理Cl2尾气C.装置丙除去乙醇中少量的水D.装置丁准确量取一定体积的酸性KMnO4标准溶液【答案】A【解析】【分析】【详解】A．醋酸钠水解显碱性，测定盐溶液的pH可证明醋酸为弱酸，能够达到实验目的，故A选；B．氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，不能用来处理Cl2尾气，应用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气，故B不选；C．乙醇和水均易挥发，不能通过蒸发的方法装除去乙醇中少量的水，故C不选；D．KMnO4溶液具有强氧化性，能够腐蚀橡胶管，不能用碱式滴定管量取一定体积的酸性KMnO4标准溶液，应用酸式滴定管，故D不选；故选A。5.下列说法正确的是A.基态硅原子中电子占据的最高能层符号为3s23p2B.硅原子电子占据的最高能层的轨道数为9C.基态硫原子电子占据最高能级的的电子云轮廓图为球形D.铝原子核外电子云有7种不同的伸展方向【答案】B【解析】【详解】A．硅原子有三层电子，基态硅原子中电子占据的最高能层符号M，A项错误；B．硅原子电子占据的最高能层为M层，M层能级有3s、3p、3d，轨道数为1+3+5=9，B项正确；C．基态硫原子电子排布式为3s23p4，占据最高能级为3p，电子云轮廓图为哑铃形，C项错误；D．铝原子电子排布式为1s22s22p63s23p1，s轨道为球形，有1个伸展方向，p轨道为向空间3个方向伸展的哑铃形，故核外电子云有4种不同的伸展方向，D项错误；答案选B。 6.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是A.第一电离能：W>X>Y>ZB.简单离子的还原性：Y>X>WC.简单离子的半径：W>X>Y>ZD.氢化物水溶液的酸性：Y>W【答案】C【解析】【分析】四种短周期主族元素，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，设若X为第二周期元素原子，则X可能为Be或O，若X为第三周期元素原子，则均不满足题意，Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物，该淡黄色固体为Na2O2，则X为O元素，Z为Na元素；Y与W的最外层电子数相同，则Y为F元素，W为Cl元素，据此分析。【详解】A．同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F＞O＞Cl＞Na，A错误；B．单质的氧化性越强，简单离子的还原性越弱，O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强O2的氧化性最弱，故简单离子的还原性O2-＞Cl-＞F-，B错误；C．电子层数越多简单离子半径越大，相同结构的离子，原子序数越大半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl-＞O2-＞F-＞Na+，C正确；D．F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于HF，D错误；故选C。7.2019年科学家们合成了具有半导体特性的环状C18分子，其合成方法的示意图如下：下列说法不正确的是A.C与O同属第二周期元素，原子半径r(C)>r(O)B.非金属性Cr(O)，故A正确；B．元素的非金属性越强，则原子得电子能力越强，在形成化合物时显负价，故由于非金属性Cp+qD.达到平衡后，增加A的量有利于化学平衡向正反应方向移动【答案】B【解析】【详解】可逆反应,当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短。由图象(1)可知T1>T2，温度越高，平衡时C的体积分数φ(C)越小，故此反应的正反应为放热反应；当其他条件一定时，压强越高，反应速率越大，达到平衡所用的时间越短。由图(2)可知P2>P1，压强越大，平衡时C的体积分数φ(C)越小，可知正反应为气体物质的量增大的反应，即n1.0×105【答案】D【解析】【分析】【详解】A．图象中含P物质只有3种，说明为二元弱酸。随着逐渐增大，减小，根据、，知逐渐减小，先增大后减小，逐渐增大，，则逐渐增大，先减小后增大，逐渐减小，故曲线③表示，曲线②表示，曲线①表示；根据x点知，时，，c(OH-)=10-7.3mol/L，c(H+)=10-6.7mol/L，则的，根据z点知， ，，c(OH-)=10-12.6mol/L，c(H+)=10-1.4mol/L，则的，曲线①表示随的变化，故A错误；B．为二元弱酸，其结构简式为，故B错误；C．即，由图可知，此时，，即，而，故，故C错误；D．由减去，可得，则平衡常数，故D正确；故答案：D。第Ⅱ卷非选择题(共50分)二、非选择题(本题共5大题，每题10分，共50分)21.已知A、B、C、D都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他3种元素既不在同一周期又不在同一主族。B原子的L层p能级中有5个电子;C是周期表1~18列中的第14列元素；D原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1，其d能级中有1对成对电子。请回答：（1）A与C形成的简单共价化合物的分子式是______，中心原子杂化类型是______，分子的空间结构是______，是______分子(填“极性”或“非极性”)。（2）B与C比较，电负性较小的是______(填元素符号)。（3）D位于元素周期表中第______族，D2+的结构示意图是______，D元素的+3价离子的电子排布式为______。（4）A与B形成的化合物极易溶于水，其原因是______。【答案】（1）①.SiH4②.sp3③.正四面体④.非极性（2）Si（3）①Ⅷ②.③.1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5（4）HF与H2O都是极性分子，且HF与H2O可形成分子间氢键 【解析】【分析】B原子的L层p能级有5个电子，即电子排布式为[He]2s22p5，B为F；四种元素原子序数增大，C为周期表中的第14列元素，则为Si；D原子的L层电子与最外层电子之比为4:1，同时其d能级中有1对成对电子，则该原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，D为Fe；A与其它元素既不同周期也不同族，则A为H；所以推知A、B、C、D分别为H、F、Si、Fe。【小问1详解】C(Si)为碳族元素，其氢化物类似于CH4，A与C形成的物质为SiH4；SiH4中Si有4个价层电子对，为sp3杂化，0对孤电子对，为正四面体形，是非极性分子；【小问2详解】电负性同周期从左往右电负性增强：CSi，B与C电负性比较为F>Si；【小问3详解】D为Fe，位于周期表中的Ⅷ；原子变为离子时，优先失去最外层电子，再依次失去内层的电子。Fe2+电子排布式为[Ar]3d6，其结构示意图为；Fe3+电子排布式为[Ar]3d5；【小问4详解】HF易溶于水原因是HF与H2O都是极性分子，且HF与H2O可形成分子间氢键。22.溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答问题。（1）盐碱地（含较多Na2CO3、NaCl）不利于植物生长，试用化学方程式表示：盐碱地产生碱性的原因_________；农业上用石膏降低其碱性的反应原理____________。（2）已知水存在如下平衡：H2O+H2OH3O++OH-向水中加NaHSO4固体，水的电离平向________移动，且所得溶液显_____性。（3）若取pH、体积均相等的NaOH和氨水分别加水稀释m倍、n稀释后pH仍相等，则m______n（填“>”“<”或“=”）；（4）常温下，在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中水电离出来的c(OH-)=_________；（5）在如图坐标纸上画出用0.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/LHCl的滴定曲线示意图。 ______【答案】①.Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH②.Na2CO3+CaSO4═CaCO3+Na2SO4③.逆向④.酸⑤.＜⑥.1×10-8mol/L⑦.【解析】【分析】（1）从碳酸钠水解角度及沉淀转化角度考虑；（2）根据电离方程式NaHSO4=Na++H++SO42-分析；（3）稀释会促进弱电解质的电离，若稀释后pH相等，则稀释后氨水体积较大；（4）pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中的氢氧根离子是水的电离的，根据Kw计算水电离的c（OH-）；（5）找出几个关键点，起始点，恰好反应点及碱过量的点，把点连成平滑曲线即可。【详解】（1）碳酸钠水解溶液显碱性，故不利于作物生长，水解的化学方程式为：Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH；加入石膏，会和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，降低了碳酸根离子浓度，所以其土壤碱性降低，反应方程式为：Na2CO3+CaSO4═CaCO3+Na2SO4，故答案为Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH；Na2CO3+CaSO4═CaCO3+Na2SO4；（2）硫酸氢钠的电离方程式为：NaHSO4=Na++H++SO42-，电离出H+，使溶液显酸性，抑制水的电离，故答案为逆向；酸；（3）稀释会促进弱电解质的电离，故若取pH、体积均相等的NaOH和氨水分别加水稀释m倍、n稀释后pH仍相等，则氨水稀释倍数大，故答案为＜；（4）pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中，醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，则溶液呈酸性，该混合液中的氢氧根离子是水的电离的，则水电离出的c（OH-）==mol/L=10-8mol/L；（5）当氢氧化钠体积为0时，溶液pH为1，当二者恰好反应时，消耗氢氧化钠溶液体积为20mL，此时溶液的pH=7，若碱过量，则溶液pH增大，最大不会大于0.1mol/LNaOH溶液的pH（13 ），接近滴定终点出现突变，由此作出滴定曲线示意图为：。【点睛】本题综合考查了盐类水解、水的电离、弱电解质的电离平衡、中和滴定等知识点，题目难度中等，注意掌握盐的水解原理、弱电解质的电离平衡及其影响，（5）为易错点，注意掌握中和滴定原理，试题培养了学生的化学实验能力。23.断开1molAB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B的键能。下表列出了一些化学键的键能(E)：化学键H—HCl—ClO=OC—ClC—HO—HH—ClE/(kJ·mol-1)436247x330413463431请回答下列问题：（1）如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH=_______(用含有a、b的关系式表示)。（2）若图示中表示反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)　ΔH=-241.8kJ·mol-1，则根据所给键能数据可得，b=_______kJ·mol-1，x=_______。（3）历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450℃时利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为_______。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据题给有关数据及前面的计算结果，计算当反应中有1mol电子转移时，反应的能量变化为_______。【答案】（1）①.放热②.(a-b)kJ·mol-1（2）①.926②.496.4（3）①.O2+4HCl2Cl2+2H2O②.放出31.4kJ能量 【解析】【小问1详解】根据图象可知反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放热反应；ΔH=生成物总能量-反应物总能量＝(a-b)kJ·mol-1；【小问2详解】b表示氢原子和氧原子结合为1mol气态水时的能量变化，其数值为2463=926；焓变ΔH＝反应物键能之和-生成物键能之和=EH-H+EO=O-2EO-H=(436+x-2463)kJ·mol-1=-241.8kJ·mol-1，解得x=496.4；【小问3详解】用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气，反应的化学方程式为：O2+4HCl2Cl2+2H2O，根据表中数据可知反应的ΔH＝(496.4+431×4-247×2-463×4)kJ·mol-1＝-125.6kJ·mol-1，反应中转移4mol电子，则转移1mol电子时反应放出的能量为125.6kJ÷4＝31.4kJ。24.知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。（1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是__________(填化学式)，U形管________(填“左”或“右”)边的溶液变红。（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的________极；该发生器中反应的总离子方程式为_______________________________。（3）二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。下图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。①阳极产生ClO2的电极反应式：__________________________________________________。 ②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜的离子物质的量为________。【答案】①.H2②.右③.负④.Cl－＋H2OClO－＋H2↑⑤.Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋⑥.0.01mol【解析】【详解】（1）根据图1中电子移动的方向，推出右端的电极为阴极，左端的电极为阳极，右端电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，气球b收集的气体为H2，酚酞遇碱变红，即右边溶液变红；（2）“84”消毒液的有效成分是NaClO，图2是制作消毒液发生器，阳极上Cl－生成Cl2，阴极上H2O得电子转化成H2和OH－，为了使反应更充分，下边电极生成氯气，上边电极有NaOH生成，则c为负极，该反应器的总离子方程式为Cl－＋H2OClO－＋H2↑；（3）①根据Na＋移动的方向，左边电极为阳极，右边电极为阴极，左边电极生成ClO2，即左边电极反应式为Cl－＋2H2O－5e－=ClO2↑＋4H＋；②右边电极为阴极，其电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，产生112mL的H2，转移电子物质的量为112×10－3×2/22.4mol=0.01mol，右侧产生0.01molOH－，通过阳离子交换膜0.01mol离子。【点睛】难点是电极反应式的书写，（3）①，阳极产生ClO2，根据图中所给原料，左侧为阳极，Cl－→ClO2，1molCl－参与反应失去5mole－，即Cl－－5e－→ClO2↑，根据所给原料，以及反应前后所带电荷守恒，电极反应式为Cl－＋2H2O－5e－=ClO2↑＋4H＋。25.硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。（1）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1是制备硫酸的一个重要反应。在容积为VL的密闭容器中分别充入2molSO2和1molO2，在不同条件下进行反应，反应体系的总压强随时间的变化如图所示。与实验a相比，实验b改变的条件是_____，判断的依据是______。（2）二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应：SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-42kJ·mol-1。在1L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g)，所得实验数据如表所示：实验编号温度起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol n(SO2)n(NO2)n(NO)甲T10.800.200.18乙T20.200.800.16丙T20.200.30a①在实验甲中，若2min时测得反应放出的热量是4.2kJ，则0～2min内，用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)=_____。②在实验丙中，达到平衡时，NO2的转化率为______。③由表中数据可推知，T1_____T2(填“＞”“＜”或“=”)，判断的理由是_____。【答案】（1）①升高温度②.实验b与实验a相比，反应速率快（2）①.0.05mol·L-1·min-1②.40%③.＜④.T1时，该反应的平衡常数K1≈2.613，T2时，该反应的平衡常数K2=1，该反应的正反应为放热反应，所以T1＜T2【解析】【小问1详解】根据图象，实验b与a相比，反应速率快，到达平衡时总压强变大，平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，故与实验a相比，实验b改变的条件是升高温度。答案为升高温度；实验b与a相比，反应速率快；【小问2详解】实验甲中，若2min时测得放出的热量是4.2kJ，则0~2min时间内消耗二氧化硫物质的量为=0.1mol，则υ（SO2）==0.05mol/（L·min）；平衡时NO为0.18mol，根据三段式T1温度下平衡常数K1==2.613；实验丙中，平衡时NO为amol，则参加反应二氧化氮的物质的量为amol，故二氧化氮的转化率为×100%=×100%；乙实验平衡时，NO为0.16mol，根据三段式 T2温度下平衡常数K2==1<2.613，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故T1＜T2。答案为0.05mol·L-1·min-1；40%；＜；T1时，该反应的平衡常数K1≈2.613，T2时，该反应的平衡常数K2=1，该反应的正反应为放热反应，所以T1＜T2。