江西省赣州市2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题（解析版）.docx

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江西省赣州市2023~2024学年高二上学期期末考试化学试题总分100分考试时间75分钟注意事项：1.考试前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16S-32K-39Cr-52Mn-55Fe-56一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.化学在能源、航天等领域应用广泛。下列说法错误的是A.为了应对能源危机，应大力发展太阳能、氢能、电能和生物质能等新能源B.我国航天工程近年来成就斐然，卫星计算机芯片使用的是高纯度的硅C.四千余年前我国先辈们用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中只发生水解反应D.积极开发废电池的综合利用技术，防止其中的重金属盐对土壤和水源造成污染【答案】C【解析】【详解】A．为了应对能源危机，减少环境污染，应大力发展太阳能、氢能、电能和生物质能等新能源，故A正确；B．卫星计算机芯片使用的是高纯度的硅，故B正确；C．四千余年前我国先辈们用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中淀粉水解为葡萄糖，葡萄糖反应生成乙醇和二氧化碳，乙醇被氧化为乙酸，因此酿造过程中不仅发生水解反应，还发生了氧化反应，故C错误；D．防止重金属盐对土壤和水源造成污染，应积极开发废电池的综合利用技术，故D正确。综上所述，答案为C。2.下列化学用语表示正确的是A.乙烯的空间填充模型：B.HCl的键电子云图：C.的电子式：D.的结构式：N=N【答案】B 【解析】【详解】A．为乙烯的球棍模型，乙烯的空间填充模型为，故A错误；B．HCl中是H的s能级电子，其电子云轮廓图呈球形和Cl原子的p能级电子，其电子云轮廓图呈哑铃形形成的s-pσ键，故该键的电子云图为：，故B正确；C．是钠离子和过氧根离子形成离子键，电子式：，故C错误；D．N2分子中含有1个氮氮三键，其结构式为N≡N，故D错误；故选：B。3.在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl，Fe完全溶解。代表阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是A.HCl溶液中数为B.反应转移的电子数为C.含有的中子数为D.反应生成标准状况下的气体2.24L【答案】D【解析】【分析】2.8gFe的物质的量为0.05mol；100mL3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol，两者发生反应后，Fe完全溶解，而盐酸过量。【详解】A．HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol，因此Cl-数为，A正确；B．Fe完全溶解生成Fe2+，该反应转移电子0.05mol×2=0.1mol，电子数为，B正确；C．Fe的质子数为26、中子数为56-26=30，2.8g的物质的量为0.05mol，因此，2.8g含有的中子数为1.5NA，C正确；D．反应生成H2的物质的量为0.05mol，在标准状况下的体积为1.12L，D错误；故选D。4.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A.已知：   ：   ，则B.已知：    ，则的燃烧热C.已知：    ，则稀和稀 完全反应生成时，放出热量D.已知：正丁烷异丁烷  ，则正丁烷比异丁烷稳定【答案】A【解析】【分析】本题考查了化学能与物质的稳定性，燃烧热、反应热大小的比较等知识点，掌握概念实质是关键，试题难度一般。【详解】A.这两个反应均是放热反应，完全燃烧时放热更多，的比较带符号比较，反应放出的热量越多越小，故，故A正确；B.燃烧热为1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，应为，故B错误；C.反应还生成了，放热大于，故C错误；D.正丁烷转化为异丁烷的反应为放热反应，说明等质量的异丁烷的能量比正丁烷低，能量越低物质越稳定，故D错误。答案选A。【点睛】物质自身能量越低越稳定。5.下列说法错误的是A.和的中心原子都是杂化B.相同条件下，酸性：C.1个乳酸()分子中含有1个手性碳原子D.分子内存在的化学键有：非极性键、σ键和π键【答案】D【解析】【详解】A．中心原子价层电子对数为，其中心原子是杂化，中心原子价层电子对数为，其中心原子是杂化，故A正确；B．F原子半径比Cl原子半径小，对电子对的吸引能力强，使得羧基中的羟基的极性越强，羧基越容易电离出氢离子，酸性越强，因此相同条件下，酸性：，故B正确； C．1个乳酸()分子中含有1个手性碳原子，连羟基的碳原子为手性碳原子，故C正确；D．分子内存在的化学键是σ键、π键和极性键，不存在非极性键，故D错误。综上所述，答案为D。6.下列制取、净化、验证其氧化性并进行尾气吸收的装置和原理能达到实验目的的是A．制取B．除去HClC．验证的氧化性D．吸收尾气A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【详解】A．二氧化锰在常温下不与浓盐酸反应，故A错误；B．氯气中混有HCl，除去HCl用饱和食盐水，故B错误；C．氯气将S2-氧化成硫单质，溶液变浑浊，因此溶液变浑浊或有淡黄色沉淀生成，则可以验证氯气的氧化性，故C正确；D．吸收氯气常用氢氧化钠溶液，不用水，故D错误；答案为C。7.王翰《凉州词》中写道“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催，…”。夜光杯的主要成分为，下列说法正确的是A.基态Si原子的价层电子的轨道表示式：B.镁元素属第三周期s区元素，其原子核外电子的运动状态有12种C.水分子间存在氢键，故水很稳定，1000℃以上才会发生分解D.基态氧原子的电子由2p能级跃迁至3p能级时，可通过光谱仪摄取其发射光谱 【答案】B【解析】【详解】A．违背洪特规则，基态Si原子的价电子排布式为3s23p2，轨道表示式为，故A错误；B．镁元素最后一个电子填充在3s能级，属第三周期s区元素，镁原子有12个电子，每个电子运动状态都不同，其原子核外电子的运动状态有12种，故B正确；C．水很稳定是因为水中含有的H-O键非常稳定，与存在氢键无关，故C错误；D．通过光谱仪可摄取各种元素的吸收光谱或发射光谱，电子由能量低的2p能级跃迁至能量高的3p能级，电子需要吸收能量，会吸收不同的光，为吸收光谱，故D错误；故选：B。8.有关下列四个常用电化学装置的叙述中，错误的是图1铅-硫酸蓄电池图2碱性锌锰电池图3锌银纽扣电池图4电解精炼铜A.图1所示电池放电过程中，硫酸浓度不断减小B.图2所示电池中，参加正极反应做氧化剂C.图3所示电池中，是氧化剂，电池工作过程中被还原为AgD图4所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变【答案】D【解析】【详解】A．图1所示电池放电过程中，铅、二氧化铅、硫酸反应生成硫酸铅和水，因此硫酸浓度不断减小，故A正确；B．图2所示电池中，锌为负极，参加正极反应做氧化剂，变为MnOOH，故B正确；C．图3所示电池中，是氧化剂，电池工作过程中变为Ag，被还原，故C正确； D．图4所示装置工作过程中，阴极是铜离子得到电子变为铜单质，阳极开始是锌、铁失去电子，因此电解质溶液中浓度会逐渐减小，故D错误。综上所述，答案为D。9.是抗病毒药物合成的原料，下列有关该化合物的说法错误的是A.能与乙酸在催化剂作用下发生取代反应B.与互为同系物C.苯环上的一氯代物共有3种D.分子中所有原子在同一平面上【答案】D【解析】【详解】A．能与乙酸在催化剂作用下发生酯化反应，又叫取代反应，故A正确；B．与苯甲醇都含有醇羟基和一个苯环，分子结构相似，组成相差一个−CH2−原子团，两者互为同系物，故B正确；C．苯环上有三种位置的氢，其苯环上的一氯代物共有3种，故C正确；D．分子中含有饱和碳原子，根据甲烷中三个原子共平面，因此该分子中不是所有原子都在同一平面上，故D错误。综上所述，答案为D。10.下列实验操作正确且能够达到实验目的的是选项实验操作实验目的A向某无色溶液中加入铜片和稀硫酸，观察试管口是否有红棕色气体出现检验该无色溶液中是否存在B将酒精与碘水在分液漏斗中充分振荡混匀、静置萃取单质C将澄清石灰水滴入可能混有的溶液中，观察是否产生白色沉淀检验是否存在 D将固体溶于适量浓盐酸，再用蒸馏水稀释，最后在试剂瓶中加入少量的铁粉配制溶液A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A．在酸性条件下具有氧化性，可与铜片发生氧化还原反应生成NO，NO与空气中氧气反应生成红棕色气体NO2，A正确；B．酒精与碘水中的水互溶，无法分液，不能萃取单质，B错误；C．澄清石灰水中的氢氧化钙与和均可反应产生白色沉淀，C错误；D．将固体溶于适量浓盐酸，再用蒸馏水稀释，可抑制铁离子水解，获得溶液，但加入少量铁粉，会与铁离子发生氧化还原反应，生成氯化亚铁，D错误；答案选A。11.下列项目涉及反应的离子方程式错误的是A.工程师用腐蚀铜电路板：B.消防员使用泡沫灭火器灭火：C.船舶工程师在船体上镶嵌锌块，防止反应：D.药剂师用作抗胃酸药：【答案】C【解析】【详解】A．工程师用氯化铁溶液腐蚀铜电路板发生的反应为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为，故A正确；B．泡沫灭火器灭火的反应原理为硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液发生双水解反应生成硫酸钠、氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，反应的离子方程式为，故B正确；C．船舶工程师在船体上镶嵌锌块的目的是防止铁做负极被损耗，电极反应式为，故C错误； D．药剂师用碳酸氢钠作抗胃酸药的原因是碳酸氢钠与胃液的主要成分盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故D正确；故选C。12.M、L、P、Q为四种短周期主族元素，原子序数依次增大。M与L相邻，M基态原子核外有2个未成对电子，P是元素周期表中电负性最大的元素，Q原子在同周期中原子半径最大。下列说法正确的是A.M、L、P的第一电离能：B.L、Q的简单离子的半径：C.最高价氧化物对应的水化物的酸性：LN>C，A说法错误；B．L为N元素，Q为Na元素。核外电子结构相同的离子，质子数越小，半径越大。N3-、Na+核外均为10e-，离子半径：N3+>Na+，B说法正确；C．同一周期从左到右元素的非金属性增强。非金属性：N>C，最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3>H2CO3，C说法错误；D．NF3中N价层电子对数=，N采取sp3杂化，1对孤电子对，分子空间结构为三角锥形，D说法错误；故答案为：B。13.硅锰电池是一种新型电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A.电池充电时，电极连接外接电源的正极B.电池工作时，通过质子交换膜由Si@C电极区移向电极区C.电池充电时，Si@C电极的电极反应式是D.放电时，导线上每通过0.2mol电子，正极区溶液的质量增加8.7g【答案】D【解析】【分析】根据图示，放电时，Si@C电极上，Si失电子生成，Si@C电极是负极，电极反应式是；得电子生成，电极是正极，电极反应式为。【详解】A．放电时，电极是正极，则电池充电时，MnO2电极连接外接电源的正极，A正确；B．电池工作时，阳离子向正极移动，通过质子交换膜由Si@C电极区向电极区移向，B正确；C．放电时，Si@C是负极，电池充电时，Si@C电极为阴极，电极反应式是，C正确；D．放电时，正极反应式为，导线上每通过0.2mol电子，有0.1mol进入溶液，同时有0.2molH+由负极通过质子交换膜进入正极区，正极区溶液质量增加8.9g，D错误；故选D项。14.25℃时，用溶液滴定溶液，加入NaOH溶液的体积、与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A.表示加入NaOH溶液的体积与pH的变化关系B.的第二步电离常数的数量级为C.M点所处溶液中：D.第二滴定终点可以选择甲基橙做指示剂【答案】C【解析】【详解】A．根据图中信息得到该酸是二元弱酸，有两个突变点，因此表示加入NaOH溶液的体积与pH的变化关系，故A错误；B．当时，其pH值约为4.25，则的第二步电离常数的数量级为，故B错误；C．M点所处溶液中，则，故C正确；D．第二滴定产物为Na2A，溶液显碱性，则第二滴定终点可以选择酚酞做指示剂，故D错误。综上所述，答案C。二、非选择题(本大题共4小题，共58分)15.Ⅰ.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示，请回答下列问题：化学式电离常数（1）25℃时溶液显___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。（2）25℃时物质的量浓度均为0.1mol/L的、NaClO、三种溶液中pH最小的是___________(填化学式)。（3）常温下，向HCN溶液中加入等体积、等浓度的NaCN溶液，所得混合溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为___________。 （4）25℃时，向溶液中加入NaOH固体到pH=7，则___________。Ⅱ.某科研单位利用NO-空气质子交换膜燃料电池制备高纯铬和硫酸的简单装置如下图所示：（5）①Pt(Ⅰ)电极上发生的电极反应式为___________。②X膜为___________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。③理论上，若Pt(Ⅱ)电极上参加反应的NO在标况下的体积为4.48L，则Cr棒增重___________g。【答案】（1）中性（2）（3）（4）175（5）①.②.阳③.10.4【解析】【小问1详解】由于氨水和醋酸的电离平衡常数相等，因此醋酸根和铵根水解程度相等，因此25℃时溶液显中性；故答案为：中性。【小问2详解】根据电离平衡常数得到酸的强弱为：，根据“越弱越水解”，则25℃时物质的量浓度均为0.1mol/L的、NaClO、三种溶液中pH最小的是；故答案为：。【小问3详解】常温下，向HCN溶液中加入等体积、等浓度的NaCN溶液，，说明NaCN水解程度大于HCN电离程度，溶液显碱性，消耗得更多，因此所得混合溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为；故答案为：。 【小问4详解】25℃时，向溶液中加入NaOH固体到pH=7，根据电荷守恒和呈中性得到，根据物料守恒得到，得到，则；故答案为：175。【小问5详解】①根据题中利用NO-空气质子交换膜燃料电池，再柑橘NO变为硝酸，则Pt(Ⅰ)电极为正极，其电极上发生的电极反应式为；故答案为：。②电解池中石墨是阳极，水中氢氧根失去电子变为氧气，剩余氢离子，由于要制备硫酸，因此右边的氢离子穿过X膜进入到中间，则X膜为阳离子交换膜；故答案为：阳。③理论上，若Pt(Ⅱ)电极上参加反应的NO在标况下的体积为4.48L即0.2molNO，转移0.6mol电子，则生成0.2molCr，则Cr棒增重0.2mol×52g∙mol−1＝10.4g；故答案为：10.4。16.硫氰化钾主要用于合成树脂、杀虫杀菌剂等，是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如下图所示：已知：①不溶于，密度比水大且不溶于水；②三颈烧瓶内盛放：、水和催化剂；③，该反应比较缓慢且在高于170℃易分解。回答下列问题：（1）装置A中发生反应的化学方程式为___________。（2）装置B的仪器名称为___________；装置C的作用是___________。（3）装置E可吸收还原性气体，防止污染环境，写出吸收时发生反应的离子方程式___________。（4）先通过过滤除去三颈烧瓶中的固体催化剂，再通过减压蒸发浓缩、___________、___________ 、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。（5）测定晶体中KSCN的含量：称取10.0g样品。配成1000mL溶液后量取20.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴溶液作指示剂，用标准溶液滴定，达到滴定终点时平均消耗标准溶液20.00mL。[注：①滴定时发生的反应：(白色)；②实验过程中不考虑SCN被硝酸氧化。]①晶体中KSCN的质量分数为___________(计算结果保留3位有效数字)。②滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，达到终点后气泡消失，则KSCN的质量分数___________。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)【答案】（1）（2）①.球形干燥管②.观察并控制气体流速(合理即可)（3）（4）①.冷却结晶(降温结晶也可)②.过滤（5）①.97.0%②.偏大【解析】【分析】氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气、氯化钙和水，用碱石灰干燥氨气，将通入溶液中，、在催化剂作用下反应生成，向三颈烧瓶中加入KOH生成KSCN。【小问1详解】装置A中是氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气、氯化钙和水，其发生反应的化学方程式为；故答案为：。【小问2详解】装置B的仪器名称为球形干燥管；氨气有刺激性气味，多余的氨气用酸性重铬酸钾反应，因此需要控制氨气的流速，则装置C的作用是观察并控制气体流速(合理即可)；故答案为：球形干燥管；观察并控制气体流速(合理即可)。【小问3详解】装置E可吸收还原性气体，防止污染环境，根据氧化还原反应原理，则吸收时发生反应 离子方程式；故答案为：。【小问4详解】先通过过滤除去三颈烧瓶中的固体催化剂，再通过减压蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体；故答案为：冷却结晶(降温结晶也可)。【小问5详解】①则10.0g样品中KSCN物质的量为，则晶体中KSCN的质量分数为；故答案为：97.0%。②滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，达到终点后气泡消失，则读出的硝酸银体积偏大，则KSCN的质量分数偏大；故答案为：偏大。17.和ZnO都是常用的化学添加剂，一种以含锌废液(主要含有、、、、、、、)为原料，制备和ZnO的工艺流程如下：已知：常温下，、，、开始沉淀至完全沉淀时的pH分别为2.7~3.7、4.2~5.1、5.4~6.7、6.2~8.0。回答下列问题：（1）的价电子排布式为___________。（2）加入试剂氧化目的是___________(用离子方程式表示)。检验滤液Ⅲ中含量最高的阳离子的实验方法为___________。（3）调节pH值时，pH值至少为___________；物质b为___________(用化学式表示)。（4）已知：室温下，。滤液Ⅱ中加入的目的是为了除去，发生的反应为，室温下该反应的平衡常数K=___________。（5）“沉锌”在一定条件下进行，生成碱式碳酸锌[]沉淀和一种气体，写出该反应的化学方程式：___________。 【答案】（1）（2）①.②.焰色试验(答操作方法也可)（3）①.5.1②.Zn（4）（5）【解析】【分析】由流程可知，含锌废液加入过氧化氢，将Fe2+氧化为Fe3+，再加入氧化锌（会氢氧化锌等）调整溶液pH，得到铁、铝的沉淀进入滤渣1中，滤液中加入Zn粉，置换出铜、镉固体，过滤，滤液加入硫酸银和氯离子生成氯化银沉淀和硫酸根离子，除去氯离子得到硫酸锌溶液，溶液加入碳酸钠生成碱式碳酸锌沉淀和含碳酸钠滤液Ⅲ，煅烧得到氧化锌；【小问1详解】锌原子失去2个电子得到锌离子，的价电子排布式为；【小问2详解】过氧化氢具有氧化性，加入试剂氧化的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，便于后续调节pH除去铁：；焰色反应，也称作焰色测试及焰色试验，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应；钠的焰色反应为黄色，滤液Ⅲ中含量最高的阳离子为钠离子，检验的实验方法为焰色实验；【小问3详解】调节pH值时，要除去铁、铝离子，结合已知数据可知，pH值至少为5.1；物质b置换出铜、镉，且不引入其它杂质，故为锌Zn；【小问4详解】，室温下该反应的平衡常数；【小问5详解】“沉锌”在硫酸锌溶液中加入碳酸钠溶液，反应生成碱式碳酸锌[]沉淀和一种气体，结合质量守恒可知生成气体为二氧化碳气体，此外还生成硫酸钠，故该反应的化学方程式：。 18.我国力争2030年前实现碳达峰，的捕集、利用已成为科学家研究的热点。在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应：主反应Ⅰ：副反应Ⅱ：（1）的___________，从化学平衡移动的角度分析，为了提高甲烷的产率，反应适宜在___________条件下进行。A．低温、低压B．低温、高压C．高温、高压D．高温、低压（2）若在恒容绝热的容器中只发生副反应Ⅱ，下列能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。A.容器内气体密度不再改变B.容器内的压强不再改变C.容器内D.单位时间内，断开H-H键的数目和断开H-O键的数目之比为1∶2（3）在一定条件下，在某催化剂作用下，向恒容密闭容器中充入一定量的和，若只发生主反应Ⅰ，测得在相同时间内，不同温度下的转化率如图所示，已知时已达平衡状态。①a点___________(填“>”、“<”或“=”)；②c点的转化率比b点低的原因是___________；③温度为时，将等物质的量的和充入体积为1L的密闭容器中，若只发生主反应Ⅰ，该反应的平衡常数K=2.实验测得：、，、为速率常数。温度为，达平衡时：，则___________(填“>”、“<”或“=”)。（4）500℃时，向IL恒容密闭容器中充入和，初始压强为p，20min时主、副反应都达到平衡状态，测得，体系压强为，则0~20min内___________ ；500℃，副反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度来计算，分压=总压×物质的量分数，计算结果保留2位有效数字)。【答案】18.①.-239.3②.B19.BD20.①.>②.该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动③.>21.①.0.45②.1.7【解析】【小问1详解】根据盖斯定律，反应式反应=Ⅰ-2Ⅱ，；提高甲烷的产率，反应正向进行，则增大压强，平衡正向进行，该反应为放热反应，降低温度，平衡正向进行；故答案为：-239.3；B；【小问2详解】A．对于反应Ⅱ，反应总质量不变，容积恒定，则密度恒定，密度不能作为判断平衡的依据，A错误；B．对于反应Ⅱ，反应前后气体分子总数虽然不变，但容器为恒容绝热容器，故随着反应进行温度在变压强也在变。压强不变可以证明反应达到平衡，B正确；C．只有成分的浓度不再变化才说明达到平衡状态，并不是它们相等，C错误；D．断开H-H键平衡正向进行，且消耗1molH2，断开2个H-O键，平衡逆向进行，消耗1mol水蒸气，则说反应达到平衡状态，D正确；故答案为：BD；【小问3详解】①a点反应未达到平衡状态，则v(a)正＞v(a)逆；故答案为：＞；②b点为平衡点，v(c)正=v(c)逆，该反应为放热反应，温度越高，平衡逆向进行，则c点的转化率比b点低；故答案为：该反应为放热反应，温度越高，平衡逆向进行；③对于反应Ⅰ，，t1温度时，K=2，t2温度时，K=1.2，则K(t2)＜K(t1)，说明t2时刻，平衡逆向进行，反应Ⅰ为放热反应，升高温度平衡逆向进行，则t2温度高于t1温度；故答案为：＞；【小问4详解】 ，反应Ⅱ，c(H2O)=5mol/L，则2x+y=5mol，压强之比为物质的量之比，则，x=2，y=1，则0~20min，，，，，；故答案为：0.45；1.7。