湖南省长沙市雅礼教育集团2023-2024学年高二上学期期末化学 Word版含解析.docx

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雅礼教育集团2023年高二下学期期末考试试卷化学试题时量：75分钟分值：100分可能用到的相对原子质量：H：1C：12N：14O：16Na：23Mg：24S：32Cl：35.5Fe：56I：127第Ⅰ卷（选择题）一、选择题（每小题仅有一个选项符合题意，每小题3分，共42分）1．下列有关化学用语表示正确的是（）A．基态钠原子电子占据最高能级的电子云轮廓图：B．质子数为75、中子数为111的原子：C．和的原子结构示意图均可以表示为：D．正丁烷的球棍模型：2．下列说法正确的是（）A．分子的空间构型与它的VSEPR模型一致B．因为氢键的缘故，熔沸点高C．是由极性键形成的非极性分子D．“可燃冰”——甲烷水合物中与之间存在氢键3．下列关于物质结构或性质及解释都正确的是（）选项物质结构或性质解释A电子云半径：4s电子的能量高，在离核更远的区域出现的概率大B键角：N的电负性比P大，孤电子对对成键电子对的斥力比较大C熔点：熔化时要断开化学键，只需克服范德华力D稳定性：分子间可以形成氢键，没有氢键A．AB．BC．CD．D4．某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Y、Z、M为同周期相邻元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是（） A．基态原子未成对电子数：B．简单气态氢化物的稳定性：C．上述结构中，所有原子均满足8电子稳定结构D．基态原子第一电离能由大到小的顺序为：5．用表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（）A．与溶液完全反应，则B．水解生成的胶粒数为C．室温下，的溶液中含的数目为D．质量分数为的浓硫酸中所含的氧原子数为6．硫化锌和硫化铅常用于光导体、半导体工业，它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。知：为或表示。下列说法正确的是（）A．曲线Ⅱ代表的沉淀溶解平衡曲线B．两点溶液中的C．图中点和点对应的关系为D．向点对应的悬浊液中加入少量固体，溶液组成由沿曲线向方向移动7．研究表明，以辛胺和为原料高选择性地合成辛腈和甲酸盐的工作原理如图，下列说法不正确的是（） A．电极与电源正极相连B．电极上可能有副产物生成C．在电极上发生的反应为：D．电路中转移电子时，阴极区溶液质量增加（不考虑气体的溶解）8．下列叙述正确的是（）A．在碱性介质中氢氧燃料电池负极的电极反应式为B．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为C．精炼铜时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为D．钢铁发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为9．常温下，均为2、体积均为的溶液，分别加水稀释至体积为，溶液随的变化关系如图所示，下列叙述错误的是（）A．常温下：B．的电离度：点点 C．当时，升高温度，减小D．恰好中和均为2、体积均为的三种酸溶液，消耗的溶液一样多10．某温度下，在恒容密闭容器中投入一定量的，发生反应：时生成C的物质的量为（反应进程如图所示）。下列说法中正确的是（）A．时，A的转化率为B．的平均反应速率为C．化学计量系数之比D．图中两曲线相交时，的消耗速率等于的生成速率11．锌是一种应用广泛的金属，工业上以菱锌矿（主要成分是，含少量和）制备锌单质的流程如下：已知：是两性氢氧化物下列说法错误的是（）A．硫酸根离子的VSEPR模型为正四面体B．“酸浸”过程中加入食盐可增加滤渣的量C．“沉淀”过程中，消耗与的物质的量之比为D．“热还原”过程中，发生主要反应的化学方程式为12．以为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是（） A．外电路通过电子时，负极质量变化为B．充电时，Mo箔接电源的正极C．充电时，通过离子交换膜从左室移向右室D．放电时，正极反应式为13*．乙二胺，无色液体，有类似氨的性质。已知：时，；乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分数（平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数）随溶液的变化曲线如图。下列说法错误的是（）A．在水溶液中第一步电离的方程式为：B．曲线Ⅰ代表的微粒符号为C．曲线Ⅰ与曲线Ⅱ相交点对应D．在溶液中各离子浓度大小关系为 14．在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：催化剂选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示：下列有关说法正确的是（）A．反应在高温下有自发进行的倾向B．在间，以为催化剂，升高温度的选择性明显增大C．高于后，以为催化剂，转化率上升的原因是平衡正向移动D．选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高的选择性第Ⅱ卷（非选择题）15*．（14分，每空2分）从砷化镓废料（主要成分为、含和等杂质）中回收镓和砷的工艺流程如图所示：已知：是两性氢氧化物。时，的溶度积，电离常数 回答下列问题：（1）“浆化”过程将砷化镓废料转变为悬浊液，目的是________________。（2）“碱浸1”过程，砷化镓转化为和，该反应的离子方程式：________________。（3）为提高镓的回收率，加硫酸调的最大值是________（溶液中含镓元素的微粒的浓度不大于时，认为该微粒沉淀完全）。（4）“电解”是指用传统的方法将溶解到溶液中，电解得到金属镍。电解时，在阴极放电的电极反应式：________________。（5）向“调”后得到的滤液中加入足量溶液，使大于12，经________、降温结晶、过滤、洗涤、________后得到。（6）某同学为了探究可逆反应设计如图1所示装置。实验操作及现象：按图1装置加入试剂并连接装置，电流由流向。当不产生电流时，向图1装置左边烧杯中加入一定量盐酸，发现又产生电流，实验中电流与时间的关系如图2所示：下列说法正确的是________a．实验开始时，电子由经盐桥流向b．图2中，点时反应达到化学平衡状态c．向左边烧杯中加入盐酸后，平衡逆向移动d．若将所加的盐酸换成氢氧化钠溶液，平衡逆向移动，电流增大16．（14分，每空2分）（1）黄铜矿（主要成分为）是生产铜、铁和硫酸的原料。试回答下列问题：①基态原子的价电子排布式为________。②从原子结构角度分析，第一电离能与的关系是：________（填“>”“<”或“=”）。 （2）血红素是吡咯的重要衍生物，可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如图所示：a、已知吡咯中的各原子均在同一平面内，则吡咯分子中原子的杂化类型为________。b、比咯分子中所含键的总数为________（设表示阿伏加德罗常数的值）。分子中的大键可用表示，其中代表参与形成大键的原子数，代表参与形成大键的电子数，则吡咯中的大键应表示为________。（3）石墨烯（结构如图1所示）是一种由单层碳原子构成的具有平面结构的新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（结构如图2所示）。氧化石墨烯中2号C原子的杂化方式是________，该C原子与相邻C原子形成的键角________（填“＞”“＜”或“=”）石墨烯中1号C与相邻C形成的键角。17．（14分，每空2分）优氯净[化学式为，常温下为白色固体，在冷水中溶解度较小]是一种高效杀菌剂。实验室利用溶液和氰尿酸固体[化学式为，弱酸，微溶于水，溶于强碱溶液]制备优氯净，实验装置如下图所示（部分夹持装置略）：已知：①若温度较高，装置中会生成和。 。回答下列问题：（1）仪器的名称为________，装置的作用为________。（2）除了用装置制取氯气，还可以用和浓盐酸在常温下反应生成和两种盐，写出该反应的化学方程式：________________。（3）装置D的作用是________________。（4）装置C进行控温水浴的目的是________________，若温度过高C中发生反应的化学方程式为________________。（5）通过下列实验，可以测定优氯净样品中有效氯的含量（样品中有效氯）。反应原理：实验步骤：准确称取样品，用容量瓶配成溶液；取上述溶液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸和过量溶液，充分反应。生成的恰好消耗标准溶液。则该样品中有效氯的百分含量为________（保留三位有效数字）。18．（16分，每空2分）深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，按要求回答下列问题：（1）合成尿素的反应为：，若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的和，发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是________（填标号）。A．断裂键的同时断裂键B．压强不再变化C．混合气体的密度不再变化D．的体积分数不再变化（2）CO用于处理大气污染物的反应为。在作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。 总反应：________；该总反应的决速步是反应________（填“①”或“②”）（3）已知：的速率方程为为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是________（填字母序号）。A．升温B．恒容时，再充入C．恒容时，再充入D．恒压时，再充入（4）在总压为的恒容密闭容器中，充入一定量的和发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在时的转化率与，在时的转化率与的变化曲线如图3所示：①表示的转化率随的变化曲线为________曲线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）；②已知：该反应的标准平衡常数，其中为标准压强、和为各组分的平衡分压，则时，该反应的标准平衡常数________（计算结果保留两位有效数字，物质的量分数)。 （5）氮的氧化物脱除可用电化学原理处理，如图4装置可同时吸收和。已知：是一种弱酸。直流电源的负极为________（填“a”或“b”），阴极的电极反应式________。 参考答案：1．D【详解】A．基态钠原子电子占据最高能级为3s，电子云轮廓图为球形；故A错误；B．质子数为75、中子数为111的原子的质量数为186，原子表示为；故B错误；C．和的原子核外有19个电子，二者结构示意图均可以表示为；故C错误；D．正丁烷的球棍模型为；故D正确；故答案选D。2．B【详解】A．中心原子的价层电子对数，其杂化方式为杂化，VSEPR构型为四面体形，含有一对孤电子对，其分子的立体构型为三角锥形，模型不一致，选项A错误；B．对羟基苯甲醛形成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛熔沸点高于邻羟基苯甲醛，选项B正确；C．为形结构，含有极性键，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，为极性分子，选项C错误；D．甲烷分子中碳元素的非金属性弱，不能与水分子形成分子间氢键，所以甲烷水合物中甲烷与水之间不存在氢键，选项D错误；答案选B。3．A【详解】A．电子云半径：，电子离核越远、能量越高，A正确；B．原子半径：，所以键长：，所以分子中原子间的斥力大于分子中原子间的斥力，则键角：，B错误；C．熔化克服的是分子间作用力而不是断开化学键，C错误；D．比稳定是由于非金属性：，D错误；故选A。4．D【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Q为非金属性最强的元素，则Q为F，根据某种离子液体的结构得到X、Q有一个价键，Z有四个价键，M有三个价键，Y得到一个电子形成四个价键，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Y、Z、M为同周期相邻元素，则X为H，Y为B，Z为C，M为N。 【详解】A．Y为B，Q为F，其基态原子未成对电子数都是1，所以基态原子未成对电子数：，A错误； B．非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，因非金属性：，所以简单气态氢化物的稳定性：，B错误；C．为元素，最外层未满足8电子稳定结构，C错误；D．同周期元素基态原子第一电离能呈增大趋势，则基态原子第一电离能由大到小的顺序为：，D正确；故选D。5．A【详解】A．中含原子的数目为与溶液完全反应后，溶液中含碳微粒有、，依据物料守恒，，A项正确；B．不能完全水解生成的胶体，且胶体的胶粒是多个粒子的聚集体，所以胶粒数小于，B项错误；C．室温下，的溶液中，，则，含的物质的量为，数目为，C项错误；D．质量分数为的浓硫酸中含有硫酸和水，硫酸的物质的量为硫酸中含氧原子，再加上水中的氧原子，则所含的氧原子数大于，D项错误；故选A。6．C【详解】A．两种物质的组成形式相同，表示越大越小，因此I是的沉淀溶解平衡曲线，故A错误；B．表示，越大越小，两点溶液中的，故B错误；C．只受温度影响，因此相同温度下的两点关系为，故C正确；D．向点对应的悬浊液中加入少量固体，增大，减小，沿着曲线向下移动，故D错误；故选C。7．D【分析】由图中知，电极上可知，发生得电子的还原反应，则 电极为阴极，电极反应式为：电极为阳极，辛胺在阳极上失电子生成辛腈，电极反应式为，阴极与外加电源的负极相接，阳极与外加电源的正极相接。【详解】A．由分析可知，电极为阳极，与电源正极相连，故A正确；B．电极为阴极，阴极可能有得电子的反应生成，因此可能有副产物生成，故B正确；C．辛胺辛腈转移电子，初步确定电极反应为：，根据图示，可在左边添加4个配平电荷守恒，右边添加4个配平元素守恒，最终得电极反应为：，故C正确；D．阴极反应为，当电路中有电子通过时，阴极上吸收，同时有-通过隔膜移出阴极区，所以阴极区溶液质量增加，故D错误；故选：D。8．B【详解】A．负极失去电子，电极反应式应为，故A错误；B．在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，故B正确；C．精炼铜时，粗铜作阳极与电源的正极相连，故C错误；D．钢铁发生电化学腐蚀时，铁作负极，铁失去电子转化为亚铁离子，则负极的电极反应式为，故D错误；答案选B。9．D【分析】常温下，的强酸加水稀释，减小增大，稀释后的强酸溶液的弱酸加水稀释时，弱酸电离平衡发生移动向电离产生离子的方向移动，使 的物质的量增加，稀释后弱酸溶液大于稀释相同倍数后强酸溶液，弱酸溶液，越弱的酸稀释后越小，所以结合图像可知是强酸，是弱酸，酸性强弱为。【详解】A．相同温度下，弱酸酸性相对越强其电离平衡常数越大，由酸性强弱可判断，A项正确；B．是弱酸，加水稀释电离平衡正向移动，电离程度增大，越稀电离度越大，稀释时，点稀释倍数小点稀释倍数大，点浓度更稀，可以判断点电离度点，B项正确；C．强酸，是弱酸，当时，升高温度溶液中不变（忽略溶液体积变化），电离平衡正向移动溶液中增大，故减小，C项正确；D．，强酸由于完全电离，弱酸电离，三段式分析初始浓度0转化浓度平衡浓度同样分析弱酸，酸性强弱，相同条件下电离度更小，所以，溶液浓度，体积都为时，溶液中溶质物质的量，中和反应消耗溶液不一样多，D项错误；答案选D。10．A【分析】由图像可知A的浓度变化为，B的浓度变化为时生成C的物质的量为，则的浓度变化为 ，则。【详解】A．由图像可知，时，的转化率为，A正确；B．D为固体，不能用浓度表示反应速率的大小，B错误；C．由以上分析可知化学计量数之比，C错误；D．图中两曲线相交时，反应没有达到平衡状态，则A的消耗速率不等于A的生成速率，D错误；故选A。11．C【详解】A．硫酸根离子有4个键，孤对电子的数目为，其的VSEPR模型为正四面体，故A正确；B．酸浸过程中加入氯化钠可以使胶体发生聚沉，从而增加滤渣的量，故B正确；C．氢氧化钠过量，二氧化碳先和氢氧化钠反应，因此消耗与的物质的量之比大于，故C错误；D．、二者都是放热反应，，明显后者的吉布斯自由能变更小，高温下更容易自发，因此热还原的时候更容易生成：，故D正确；故选C。12．A【分析】由图可知该装置为原电池，笔上，发生得电子的还原反应，作正极，箔上失电子生成，作负极，正极反应式为，负极反应式为，充电时为电解池，原电池的正负极连接电源的正负极，阴阳极反应和原电池负正极的相反，据此分析解答。【详解】A．放电时正极反应为，负极反应为，转移电子，消耗的，则箔减少的质量为，A错误；B．该原电池工作时，作负极，作正极，充电时为电解池，原电池的正极接电源的正极，即Mo笔接电源的正极作阳极，B正确； C．充电时作阴极，作阳极，通过交换膜移向阴极，即从左室移向右室，C正确；D．该原电池工作时，作负极，作正极，箔上]发生得电子的还原反应生成，正极反应式为，D正确；故答案为：A。13．C【详解】A．时，的，属于二元弱碱，其水溶液显弱碱性，则在水溶液中第一步电离的方程式为：，故A正确；B．乙二胺，水溶液中分步电离，第一步电离的方程式为：，第二步电离：，浓度越小，越小，电离程度越大，离子百分含量越大、分子百分含量越小，曲线I对应溶液的值小、微粒百分含量大，曲线Ⅰ代表的微粒符号为，故B正确；C．曲线Ⅱ代表的是，曲线Ⅰ与曲线Ⅱ相交点处和浓度相同，，故C错误；D．在溶液中离子水解溶液显酸性，电离使溶液显碱性，电离大于水解，溶液显碱性，溶液中离子浓度大小为：，故D正确；故选C。14．D【详解】A．该反应为熵减反应且为放热反应，根据反应自发进行可知，该反应在低温条件下有自发进行的倾向，A错误；B．从第二张图中可知，以为催化剂，的情况下，升高温度，的选择性没有很大变化，B错误；C．从图中可知，以为催化剂，相同温度下的转化率明显低于以为催化剂的 的转化率，说明此时的催化活性较低，反应速率慢，高于后，以为催化剂，随着温度升高，催化剂活性增大，反应速率增大，的转化率增大，C错误；D．从图中可知，使用不同的催化剂，不同的温度下的选择性有明显差异，选择为催化剂，温度高于时的选择性较高，D正确；故答案选D。15．（14分，每空2分）（1）增大固液接触面积，提高碱浸速率（2）（3）2（4）（5）蒸发浓缩（或加热浓缩）低温干燥（6）bc【分析】从砷化镓废料（主要成分为含和等杂质）中回收镓和砷的过程：先浆化可以增大固液接触面积，有利于下一步碱浸1的浸取速率，“碱浸1”过程，砷化镓转化为和，其中和不溶，进入滤渣1，再加硫酸调节分离镓和砷两种元素，其中滤渣2是经过溶液溶解，再电解得到金属镍，而滤液再经过一系列操作得到。（4）根据要求溶液中含镓元素的微粒的浓度不大于时，认为该微粒沉淀完全，的电离常数，则，故加硫酸调的最大值是2，故答案为：2。（5）根据信息，在阴极得电子电解金属镍，阴极的电极反应式是：。（6）制得用到的是冷却结晶的方法，具体的操作为：蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤，低温干燥，故答案为：蒸发浓缩（或加热浓缩）；低温干燥。（7）根据电流由流向，可知是正极，是负极，a．电子流向与电流流向相反，所以实验开始时，电子由经电流表流向，电子不能通过盐桥，故a错误；b．图2中，点电流为0，所以此时反应达到化学平衡状态，故B正确； c．向左边烧杯中加入盐酸后会消耗，，平衡逆向移动，故C正确；d．若将所加的盐酸换成氢氧化钠溶液，增大了浓度，平衡正向移动，电流增大，故d错误。故选bc。16．（14分，每空2分）>杂化<【分析】基态原子核外电子排布式为，故其价电子排布式为，根据铁和铜的价电子排布可以判断第一电离能相对大小，根据吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内，且为平面三角形，可知吡咯分子中原子的杂化类型为杂化，根据两种石墨烯中碳原子成键数目可以判断两者杂化方式不同，键角不同，据此作答。【详解】（1）①基态原子核外电子排布式为，故其价电子排布式为。②铁原子的价电子排布式为是全满状态，较稳定，所以铁原子不易失去1个电子，第一电离能较大，原子失去1个电子后，价电子排布式为，为全充满状态，结构稳定，所以铜原子易失去1个电子，第一电离能较小；故。（2）①由吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内，且为平面三角形，可知吡咯分子中原子的杂化类型为杂化。②根据题中吡咯的分子结构可知1个吡咯分子中含有4个键、1个、1个键、2个键、2个键，故吡咯分子中所含的键总数为。吡咯中形成大键的原子数为5；氮原子中有1对未参与成键的电子，4个碳原子分别提供1个电子形成键，共有6个电子，所以吡咯中的大键应表示为。（3）氧化石墨烯中2号原子形成3个键和1个键，原子采取杂化，该原子和与其相连的4个原子形成四面体，而石墨烯中的1号原子形成3个键，图1为平面结构，原子采取杂化，该C原子和与其相连的3个原子形成平面三角形，则氧化石墨烯中2号原子与相邻原子形成的键角<石墨烯中1号原子与相邻原子形成的键角。17．（14分，每空2分）（1）分液漏斗除去氯气中的（2） （3）收多余的氯气，防止污染环境（4）受热均匀，便于控制温度，避免生成（5）50.7【分析】中反应生成氯气，反应原理为：，通过除去杂质氯化氢后，进入装置C发生反应，尾气使用D中碱液吸收，据此分析解题。【详解】（1）由题干实验装置图可知，装置A中仪器a名称为分液漏斗，装置A中生成氯气中含有挥发出的氯化氢气体，氯化氢极易溶于水，是除去气体中氯化氢，故答案为：分液漏斗；除去氯气中混有的气体；（3）由分析可知，装置D的作用是吸收多余的，防止污染环境，原理为：，故答案为：吸收多余的，防止污染环境；（4）由题干已知信息（1）可知，若温度较高，装置中会生成和，则装置进行控温水浴的目的是受热均匀，便于控制温度，避免生成，若温度过高中发生反应生成和，根据氧化还原反应配平可得，该反应的化学方程式为：，故答案为：受热均匀，便于控制温度，避免生成；；（5）根据已知的化学方程式，得关系式，得到，该样品的有效氯含量，故答案为：。18．（16分，每空2分）（1）AD（2）②（3）AC（4）Ⅱ3.4（5）a【详解】（1）A．由方程式可知，氨分子转化为尿素时断裂键，则断裂键的同时断裂键不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故A选；B．该反应是气体体积减小的反应，反应中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B不选； C．由质量守恒定律可知，该反应是气体质量减小的反应，在恒容密闭容器中混合气体的密度减小，则混合气体的密度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C不选；D．由三段式计算可知，始/xx0变yy平/y则二氧化碳的体积分数，即恒为定值，所以不能判断反应已达到平衡，故D选；故选AD；（3）A．升高温度，反应速率常数增大，反应速率加快，故A正确；B．恒容时，再充入一氧化碳，一氧化二氮的浓度不变，反应速率不变，故B错误；C．恒容时，再充入一氧化二氮，一氧化二氮的浓度增大，反应速率加快，故C正确；D．恒压时，再充入氮气，一氧化二氮的浓度减小，反应速率减慢，故D错误；故选AC；（4）①由化学平衡移动原理可知，的值越大，一氧化二氮的转化率越小，所以曲线Ⅱ表示一氧化二氮的转化率随的变化，故答案为：Ⅱ；②该反应是气体体积不变的反应，平衡前后气体的总压强不变，在总压为的的容器中，一氧化二氮和一氧化碳的起始分压都为，由图可知，温度为时，一氧化二氮的转化率为，由方程式可知，平衡时，一氧化二氮和一氧化碳的分压都为，二氧化碳和氮气的分压都为，则反应的的标准平衡常数，故答案为：3.4。