河北省張家口市2023-2024學年高二上學期1月期末化學試題（解析版）

張家口市2023—2024學年度高二年級第一學期期末考試化學注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回?？赡苡玫降南鄬υ淤|(zhì)量：H1C12N14O16Al27Cu64一、單項選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.隨著人們生活水平的提高，“電”成為了我們生活不可或缺的一部分。下列我們生活中的“電”是由化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的是A.風力發(fā)電 B.光伏發(fā)電 C.熱電廠發(fā)電 D.手機電池放電【答案】D【解析】【詳解】A．風力發(fā)電是將風能轉(zhuǎn)化為機械能再轉(zhuǎn)化為電能，故A不符合題意；B．光伏發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故B不符合題意；C．熱電廠火力發(fā)電是將化學能轉(zhuǎn)化為熱能再轉(zhuǎn)化為機械能最終轉(zhuǎn)化為電能，故C不符合題意；D．手機電池放電是將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能，故D符合題意；故選：D。2.生活中很多美輪美奐的現(xiàn)象都蘊含了豐富的化學知識。下列現(xiàn)象與電子躍遷無關的是A．節(jié)日煙花B．LED燈光造型C.林間的丁達爾現(xiàn)象D.夜幕中激光投影A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【詳解】A．節(jié)日燃放的煙花，煙花中含有不同的金屬元素，當金屬元素在火焰上灼燒時，原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈現(xiàn)顏色，與電子躍遷有關，A錯誤；B．LED燈發(fā)光是原子的發(fā)射光譜，與原子核外電子發(fā)生躍遷有關，B錯誤；C．林間的丁達爾現(xiàn)象是膠體粒子對光線的散射作用，與電子躍遷無關，C正確；D．電子躍遷產(chǎn)生光子與入射光子具有相關性，即入射光與輻射光的相位相同，如果這一過程能夠在物質(zhì)中反復進行，并且能用其他方式不斷補充因物質(zhì)產(chǎn)生光子而損失的能量，那么產(chǎn)生的光就是激光，與電子躍遷有關，D錯誤；故選C。3.在“天宮課堂”上，王亞平老師向藍色渲染的水球中插入泡騰片(主要成分為檸檬酸和碳酸氫鈉)，觀察到球體中產(chǎn)生小氣泡，橙色和藍色融合，像是充滿歡樂的地球。下列說法錯誤的是A.檸檬酸溶于水會抑制水的電離 B.碳酸氫鈉溶液呈堿性C.檸檬酸酸性強于碳酸 D.該過程涉及碳酸氫鈉分解過程【答案】D【解析】【詳解】A．檸檬酸溶于水會電離出H+，抑制水的電離，A項正確；B．碳酸氫鈉溶液中碳酸氫根離子的水解程度大于電離程度，溶液呈堿性，B項正確；C．根據(jù)強酸制取弱酸原理，反應產(chǎn)生氣泡(CO2)能說明檸檬酸酸性強于碳酸，C項正確；D．該過程是碳酸氫鈉與H+反應生成CO2和水的反應，該過程不存在碳酸氫鈉分解過程，D項錯誤；故選D。4.前四周期中基態(tài)原子未成對電子最多的原子位于A.s區(qū) B.p區(qū) C.d區(qū) D.ds區(qū)【答案】C【解析】【詳解】前四周期元素即1~36號元素，未成對電子數(shù)最多的元素外圍電子排布為3d54s1，共有6個未成對電子，該元素為鉻，位于元素周期表的第四周期第VIB族，故C正確。5.針對反應，下列說法正確的是A.低溫下能自發(fā)進行 B.高溫下能自發(fā)進行C.任何溫度下都不能自發(fā)進行 D.任何溫度下都能自發(fā)進行【答案】C【解析】【詳解】C燃燒生成CO為放熱反應，則反應2CO(g)=2C(s)+O2(g)為吸熱反應，，且該反應為熵減反應，，則，即在任何溫度下都不能自發(fā)進行，故選C。6.儀器的正確使用是完成實驗的前提，下列關于酸式滴定管的使用錯誤的是A.使用前需要檢查是否漏液B.洗凈后需要烘干C.裝液后需要趕氣泡D.最后半滴需要錐形瓶內(nèi)壁與滴定管嘴部接觸后滴下【答案】B【解析】【詳解】A．滴定管使用前需要檢查是否漏液，故A正確；B．滴定管不能受熱，且滴定管使用前只需要洗凈不需要烘干，故B錯誤；C．滴定管裝液后需要趕氣泡，故C正確；D．最后半滴需要錐形瓶內(nèi)壁與滴定管嘴部接觸后滴下，故D正確；答案選B。7.下列化學用語或表述正確的是A.基態(tài)Mn原子價電子軌道表示式：B.基態(tài)電子排布式：C.純堿的水解：D.鉛酸電池放電時正極反應式：【答案】A【解析】【詳解】A．基態(tài)Mn原子的價電子排布式為3d54s2，價電子軌道表示式為，故A正確；B．鐵元素位于周期表第四周期第Ⅷ族，基態(tài)Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6；故B錯誤；C．純堿的水解為分步水解：、，故C錯誤；D．鉛酸電池放電時正極反應式為，故D錯誤；答案選A。8.某興趣小組按下圖四種裝置進行實驗，下列有關分析正確的是A.將①中的C換成Zn可通過實驗現(xiàn)象對比鋅和鐵的金屬活動性B.一段時間后②中C上會鍍一層銅單質(zhì)C.③的實驗原理可應用于船舶鋼鐵防腐D.向④溶液的鐵電極附近滴加1~2滴溶液，會有藍色沉淀生成【答案】D【解析】【詳解】A．①裝置為電解池，所以將①中的C換成Zn無法證明鋅和鐵的金屬活動性，A錯誤；B．②中Fe為陰極，得電子發(fā)生還原反應，一段時間后②中Fe上會鍍一層銅單質(zhì)，B錯誤；C．③中陽極為Fe，所以Fe會參與反應，所以該原理不能用于船舶鋼鐵防腐，C錯誤；D．④中Fe作負極，，故向④溶液的鐵電極附近滴加1~2滴溶液，會有藍色沉淀生成，D正確；故選D。9.硫酸是一種重要的化工原料，生產(chǎn)過程中涉及反應。下列實際工業(yè)生產(chǎn)中的措施不能用勒夏特列原理來解釋的是A.適當提高氧氣的投料比例用于提高SO2轉(zhuǎn)化率B.使用合適的催化劑提高合成SO3的效率C.及時分離出SO3用于提高原料轉(zhuǎn)化率D.適當增大壓強可以提高SO3的產(chǎn)率【答案】B【解析】【詳解】A．適當提高氧氣的投料比例，使平衡向右移動，提高SO2轉(zhuǎn)化率，能用勒夏特列原理來解釋，故A不選；B．催化劑不影響平衡移動，使用合適的催化劑提高合成SO3的效率，不能用勒夏特列原理來解釋，故B選；C．及時分離出SO3，使平衡向右移動，提高原料轉(zhuǎn)化率，能用勒夏特列原理來解釋，故C不選；D．適當增大壓強使平衡向右移動，提高SO3的產(chǎn)率，能用勒夏特列原理來解釋，故D不選；答案選B。10.設為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是A.27g鋁中所含未成對電子的數(shù)目為B.1molI2(g)與足量H2(g)充分反應后轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為C.25℃時，1LpH=3的醋酸溶液中所含的數(shù)目為D.粗銅精煉時，陽極質(zhì)量每減少64g，導線中通過的電子數(shù)目為【答案】C【解析】【詳解】A．27g鋁物質(zhì)的量為，鋁原子的價電子排布為3s23p1,1molAl含1mol未成對電子，則所含未成對電子數(shù)目為，A項錯誤；B．I2(g)與H2(g)的反應為可逆反應，所以1molI2(g)與足量H2(g)充分反應后轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目小于，B項錯誤；C．25℃時pH=3的溶液即為的溶液，所以1LpH=3的醋酸溶液中所含的數(shù)目為，C項正確；D．粗銅精煉時，陽極上比Cu活潑的金屬先放電，則陽極質(zhì)量減少的不只有銅，所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)目無法計算，D項錯誤；故選C。11.TiCl4是制備金屬鈦(Ti)的中間產(chǎn)物，金紅石(TiO2)直接氯化制備TiCl4的反應為。下列說法錯誤的是A.升高溫度有利于TiCl4的制備B.上述反應平衡常數(shù)的表達式為C.上述反應中制備1molTiCl4，吸收的熱量為172kJD.反應中加入適量碳會增大TiCl4的平衡產(chǎn)率【答案】B【解析】【詳解】A．反應為吸熱反應，溫度升高平衡正向移動，有利于TiCl4的制備，A正確；B．TiO2為固體，所以平衡常數(shù)的表達式為，B錯誤；C．根據(jù)上述反應關系可知每制備1molTiCl4，吸收的熱量為172kJ，C正確；D．碳會消耗氧氣，所以反應中加入適量碳會增大TiCl4的平衡產(chǎn)率，D正確；故選B。12.我國海域遼闊，海岸線漫長，島嶼眾多，海水電池的研究十分重要。某鋁-海水電池的工作原理示意圖如下。該電池M極采用鎳網(wǎng)惰性電極，同時可在電池右側(cè)完成鋁的回收。下列說法正確的是A.電勢：N電極>M電極B.M極的電極反應式為C.離子交換膜可選用陽離子交換膜D.當N極質(zhì)量減少5.4g時，理論上M極消耗3.36L空氣(標準狀況下)【答案】B【解析】【分析】電極N為負極，電極反應式為Al-3e-=Al3+，電極M為正極，電極反應式為O2+2H2O+4e-═4OH-，據(jù)此作答。【詳解】A．由題意可知鋁電極為負極，電勢：M電極>N電極，故A錯誤；B．M極氧氣參與反應，所以電極反應式為，故B正確；C．若用陽離子交換膜，無法在右側(cè)回收鋁，故C錯誤；D．根據(jù)N電極反應方程式Al-3e-=Al3+，當N極減少5.4gAl時，理論上M極消耗標準狀況下3.36L氧氣，故D錯誤；答案選B。13.常溫下，CaCO3的沉淀溶解平衡曲線如下圖。下列敘述錯誤的是A.常溫下，B.b點時會有CaCO3沉淀析出C.將a點溶液蒸發(fā)濃縮可以達到c點D.相同溫度下，CaCO3在水中的溶解度大于其在Na2CO3溶液中的溶解度【答案】C【解析】【詳解】A．由c點數(shù)據(jù)可知，，A正確；B．b點時cCa2+×cCO3C．將a點溶液蒸發(fā)濃縮，溶液中離子濃度會沿ab線移動，不能達到c點，C錯誤；D．根據(jù)沉淀溶解平衡可知，增大會使CaCO3沉淀溶解平衡逆向移動，溶解度降低，D正確；故選C。14.一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物，具有強氧化性，McMorris測定和計算了在136~180℃范圍內(nèi)下列反應的平衡常數(shù)。Ⅰ.Ⅱ.得到和均為線性關系，如下圖所示。某條件下，向一容器中加入一定物質(zhì)的量的NO和ICl，發(fā)生反應Ⅰ和Ⅱ，下列說法錯誤的是A.反應的平衡常數(shù)B.其他條件不變，升高溫度，平衡時NO的物質(zhì)的量增大C.其他條件不變，平衡后縮小容器容積，NOCl的體積分數(shù)增大D.其他條件不變，增大NO濃度，可提高I2的產(chǎn)率，降低Cl2的產(chǎn)率【答案】A【解析】【詳解】A．反應的平衡常數(shù)，A錯誤；B．升高溫度，減小，反應Ⅰ逆向移動，增大，反應Ⅱ正向移動，所以升高溫度，平衡時NO的物質(zhì)的量增大，B正確；C．壓縮平衡后的容器容積，反應Ⅰ正向移動，反應Ⅱ逆向移動，NOCl的體積分數(shù)增大，C正確；D．增大NO濃度，會使反應Ⅰ正向移動，反應Ⅱ逆向移動，可提高I2的產(chǎn)率，降低Cl2的產(chǎn)率，D正確；故選A。二、非選擇題：本題共4小題，共58分。15.W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，W的原子是半徑最小的原子，X的原子的L電子層的p能級上沒有空軌道，Y的原子L電子層的p能級上只有一對成對電子，Z的基態(tài)原子未成對電子數(shù)是W、X、Y未成對電子數(shù)之和?；卮鹣铝袉栴}：（1）W、X、Y、Z分別為___________、___________、___________、___________(均填元素符號)。（2）W原子核外電子的電子云輪廓圖形狀為___________。（3）X、Y中第一電離能較大的是___________(填元素符號)，原因為___________。（4）Z有兩種常見含氧酸根離子，其中酸性條件下的存在形式為___________，加入強堿后向另一種離子形式轉(zhuǎn)化的離子方程式為___________。（5）W對應單質(zhì)的燃燒熱為，寫出表示其燃燒熱的熱化學方程式：___________?！敬鸢浮浚?）①.H②.N③.O④.Cr（2）球形（3）①.N②.N原子2p軌道處于半滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，所以第一電離能：N>O（4）①.②.（5）【解析】【分析】W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，W的原子是半徑最小的原子即為H原子，Y的原子L電子層的p能級上只有一對成對電子的是O，Y是O元素，比O原子序數(shù)小，且L電子層的p能級上沒有空軌道的是N，則X是N元素，三者未成對電子數(shù)之和為6，Z的基態(tài)原子未成對電子數(shù)是W、X、Y未成對電子數(shù)之和，所以Z為Cr元素；【小問1詳解】根據(jù)分析，W、X、Y、Z分別為H、N、O、Cr；【小問2詳解】H原子核外電子排布是1s1，s能級的電子云輪廓圖形狀為球形；【小問3詳解】N的價電子排布式為2s22p3，O的價電子排布式為2s22p4，N原子2p軌道處于半滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，所以第一電離能：N>O；【小問4詳解】Cr有兩種常見含氧酸根離子，分別是和，其中酸性條件下的存在形式為，加入強堿后向另一種離子形式轉(zhuǎn)化的離子方程式為；【小問5詳解】燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成指定的氧化物，表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為。16.氯堿工業(yè)指的是工業(yè)上用電解飽和氯化鈉溶液的方法來制取氫氧化鈉(NaOH)、氯氣(Cl2)和氫氣(H2)，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品。氯堿工業(yè)是最基本的化學工業(yè)之一、Ⅰ.電解飽和氯化鈉溶液的裝置如下圖。（1）高濃度食鹽水的投料口為___________(填“a”或“b”)，制取的濃氫氧化鈉溶液應從___________(填“c”或“d”)口輸出。（2）X應與電源___________(填“正極”或“負極”)相連。（3）上述裝置中總反應的離子方程式為___________。Ⅱ.實驗室測定氯堿工業(yè)所得NaOH溶液濃度的實驗步驟如下。步驟1：量取10.00mL氯堿工業(yè)所得NaOH溶液，加水稀釋并最終配制成1000mL溶液；步驟2：量取20.00mL所配溶液于錐形瓶，加入少量酚酞備用；步驟3：用HCl溶液滴定至終點后記錄數(shù)據(jù)并計算。滴定過程中儀器的選擇及讀數(shù)如下圖。（4）步驟2中量取所配溶液時應選用滴定管___________(填“A”或“B”)。（5）步驟3中消耗HCl溶液的體積為___________。（6）滴定至終點時的實驗現(xiàn)象為___________。（7）氯堿工業(yè)所得NaOH溶液濃度為___________；滴定過程中若未用HCl溶液潤洗滴定管，則最終測得NaOH溶液的濃度會___________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。【答案】（1）①.a②.c（2）正極（3）（4）B（5）2200mL（6）當?shù)稳胱詈蟀氲蜨Cl溶液后，溶液由粉紅色褪為無色（7）①.②.偏大【解析】【分析】解飽和氯化鈉溶液的方法來制取氫氧化鈉(NaOH)、氯氣(Cl2)和氫氣(H2)，由裝置圖可知左池為陽極室，與電源的正極相連；右池為陰極室，與電源的負極相連；離子方程式為：。【小問1詳解】①由裝置圖可知左池為陽極室，故高濃度食鹽水的投料口為a；②裝置中用的是陽離子交換膜，故制取的濃氫氧化鈉溶液應從c口輸出；【小問2詳解】與X相連的是陽極，所以X與電源的正極相連；【小問3詳解】氯堿工業(yè)反應的離子方程式為；【小問4詳解】步驟2中量取所配溶液時應選用堿式滴定管即滴定管B；【小問5詳解】由圖可知步驟3中消耗HCl溶液的體積為；【小問6詳解】滴定至終點時的實驗現(xiàn)象為當?shù)稳胱詈蟀氲蜨Cl溶液后，溶液由粉紅色褪為無色，且半分鐘內(nèi)不再變紅；【小問7詳解】①滴定所得NaOH溶液的濃度為，所以氯堿工業(yè)所得NaOH溶液的濃度為；②滴定過程中若未用HCl溶液潤洗滴定管，則滴定時消耗的HCl溶液體積偏大，最終算得NaOH溶液濃度會偏大。17.氨是重要的化工原料。回答下列問題：Ⅰ.某混合溶液始終滿足，通過調(diào)節(jié)溶液的pOH［］，和的變化曲線如下圖。（1）回答下列問題：①隨pOH變化的曲線為___________(填“L1”或“L2”)。②___________。③若a點為氨水和NH4Cl溶液等體積混合所得，則混合前NH4Cl溶液的物質(zhì)的量濃度為___________(填選項字母)。A．B．C．Ⅱ.工業(yè)上合成氨的原理為。（2）提高H2平衡轉(zhuǎn)化率的具體措施為___________(任寫兩條)；若按投入密閉容器進行反應，平衡時二者轉(zhuǎn)化率關系：___________(填“>”“=”或“<”)。（3）一定條件下，用鐵粉作催化劑，合成氨的部分歷程如下圖，“*”表示吸附在催化劑表面。①催化劑能改變合成氨的___________(填“活化能”或“反應熱”)。②上述反應歷程中決速步驟的方程式為___________。（4）工業(yè)上將合成氨設計為原電池如下圖，其中鈀電極A上的電極反應式為___________?！敬鸢浮浚?）①.L1②.③.B（2）①.增大N2濃度、增大壓強、降低溫度②.=（3）①.活化能②.（4）【解析】【小問1詳解】①pOH越大，酸性越強，越小，所以表示的為L1；②根據(jù)交點對應pOH=4.7可知，；③若氨水和NH4Cl溶液等濃度，由于氨水的電離程度大于的水解程度，而a點時，，故cNH3?H2O>0.1mol?L-1，【小問2詳解】①提高H2平衡轉(zhuǎn)化率的具體措施為增大N2濃度、增大壓強、降低溫度；②若按投入密閉容器進行反應，反應量為，所以；【小問3詳解】①催化劑能改變合成氨的活化能，不能改變反應熱；②決速步驟為活化能最高的步驟，所以上述反應歷程中決速步驟的方程式為；【小問4詳解】由圖可知，鈀電極B上發(fā)生的反應為，通過固體介質(zhì)移向