天津市南开区2022-2023学年高二上学期阶段性质量监测化学试题（解析版）

高中化学精品试卷PAGEPAGE1天津市南开区2022-2023学年高二上学期阶段性质量监测第I卷(选择题，共45分)注意事项：1.每小题选出[答案]后，用2B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。可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Cu-64Zn-65一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列发电站在发电过程中实现化学能转化为电能的是A.三峡水利发电站B.甘肃酒泉风电基地C.大亚湾核电站D.天津双港垃圾焚烧发电厂[答案]D[解析][详析]A．三峡水利发电站过程中水能转化为机械能，机械能转化为电能，不涉及化学能转化为电能，故A不符合；B．风电将风能转化为机械能，机械能转化为电能，不涉及化学能转化为电能，故B不符合；C．核电是将核能转化为电能，故C不符合；D．燃烧过程将化学能转化为热能，热能转化为机械能，机械能转化为电能，故D符合；故选：D。2.下列物质属于强电解质的是A.HFB.BaSO4C.Fe(OH)3D.CH3CH2OH[答案]B[解析][详析]A．HF在水溶液中部分电离，属于弱电解质，故A错误；B．BaSO4在熔融状态下能完全电离，属于强电解质，故B正确；C．Fe(OH)3部分电离，属于弱电解质，故C错误；D．CH3CH2OH不能发生电离，属于非电解质，故D错误；故选：B。3.嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是A.原子半径：Al＜SiB.第一电离能：Mg＜CaC.Fe位于元素周期表的p区D.这六种元素中，电负性最大的是O[答案]D[解析][详析]A．Al、Si同周期，Al的核电荷数小于Si，原子半径：Al>Si，故A错误；B．Mg、Ca同主族，同主族从上到下第一电离能减小，故B错误；C．Fe位于元素周期表的d区，故C错误；D．同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减弱，则由此可知六种元素中电负性最大的为O，故D正确；故选：D。4.X、Y、Z三种元素的原子，其价电子排布式分别为ns1、3s23p2和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是A.XYZ2B.X2YZ3C.X2YZ2D.XYZ3[答案]B[解析][祥解]X原子最外层电子排布为ns1，可能为氢、锂、钠等元素，为IA族元素，化合价为+1价；Y原子最外层电子排布为3s23p2，则Y为Si，化合价为+4，-4价；Z原子最外层电子排布为2s22p4，则Z为氧元素，化合价为-2价，结合化合价法则与常见物质化学式进行判断。[详析]A．XYZ2中Y的化合价为+3价，不符合实际情况，A错误；B．X2YZ3中Y的化合价为+4价，符合实际情况，B正确；C．X2YZ2中Y的化合价为+2价，不符合实际情况，C错误；D．XYZ3中Y的化合价为+5价，不符合实际情况，D错误；故选B。5.25℃时，水中存在电离平衡：。下列说法不正确的是A.升高温度，促进水的电离B.向水中加入NaOH固体，c(OH-)增加，抑制水的电离C.向水中通入HCl气体，c(OH-)减少，促进水的电离D.向水中加入Al2(SO4)3固体，c(OH-)减少，促进水的电离[答案]C[解析][详析]A．水电离过程需吸收能量，升高温度，水电离程度增大，因而促进水的电离，A正确；B．向水中加入NaOH固体，导致溶液c(OH-)增加，电离平衡逆向移动，因而会抑制水的电离，B正确；C．向水中通入HCl气体，溶液中c(H+)增大，水的电离平衡逆向移动，因而会抑制水的电离，C错误；D．向水中加入Al2(SO4)3固体，盐电离产生的Al3+会消耗水电离产生的OH-而产生Al(OH)3，使的c(OH-)减少，促进水电离，最终达到平衡时，溶液中c(H+)＞c(OH-)，溶液显酸性，D正确；故合理选项是C。6.100mL

6mol•L-1的

H2SO4溶液跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的①水

②Na2CO3溶液

③Na2SO4溶液

④CH3COONa

溶液

⑤K2SO4固体。A.①②③B.②③④C.①③④D.③④⑤[答案]C[解析][详析]由于Zn过量，所以产生的氢气的量按照酸来计算。①加入水，硫酸的浓度减少，但氢离子的物质的量不变，可达到减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，故正确；②加入Na2CO3溶液，Na2CO3与硫酸反应，消耗氢离子，生成氢气的量减小，故错误；③加入Na2SO4溶液，相当于加水，可达到减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，故正确；④加入CH3COONa

溶液，硫酸变为弱酸醋酸，溶液中的c(H+)减小，反应速率减小，当c(H+)减小到一定程度，醋酸会电离产生H+，最终完全电离出来，因此既减缓反应进行的速率，又不影响生成H2的总量，正确；⑤加入K2SO4固体，对反应没有影响，错误；故选C。7.溶液中存在如下平衡：。下列可使黄绿色的溶液变成蓝色的方法是A.升温B.加溶液C.加压D.加NaCl(s)[答案]B[解析][详析]A．该反应的正反应是吸热反应，升高温度，化学平衡向吸热的正反应方向移动，溶液颜色由蓝色逐渐变为黄色，选项A不符合题意；B．加AgNO3溶液后，Ag+与Cl-会反应产生AgCl沉淀，导致溶液中Cl-浓度减小，化学平衡向逆反应方向移动，溶液颜色由黄绿色逐渐变为蓝色，选项B符合题意；C．该反应在溶液中进行，没有气体参加，增大压强对化学平衡无影响，选项C不符合题意；D．加NaCl(s)后，溶液中Cl-浓度增大，化学平衡向正反应方向移动，溶液颜色由蓝色逐渐变为黄色，选项D不符合题意；[答案]选B。8.已知反应：3M(g)+N(g)⇌P(s)+4Q(g)ΔH<0。图中a、b曲线表示在密闭容器中不同条件下，M的转化率随时间的变化情况。若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是A.增大压强B.增加N浓度C.加少量固体PD.升高温度[答案]A[解析][祥解][详析]A．该反应是反应前后气体分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动，M的平衡转化率不变，但是增大压强，反应速率增大，到达平衡的时间缩短，与图象相符，因此要使曲线b变为曲线a，可采取的措施是增大压强，A符合题意；B．增加N的浓度，平衡正向移动，M的平衡转化率会增大，与图不符，因此要使曲线b变为曲线a，不能增加N的浓度，B不符题意；C．P为固体，加少量固体P不能使反应速率增大，也不能使平衡发生移动，不能使曲线b变为曲线a，C不符题意；D．该反应ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，M的平衡转化率减小，与图不符，不能使曲线b变为曲线a，D不符题意；[答案]选A9.下列叙述不正确的是A.铁管上镶嵌锌块，铁管易被腐蚀B.生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱C.用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈D.用外加电流法保护钢闸门时，钢闸门应作阴极[答案]A[解析][详析]A．铁管上镶嵌锌块，锌比铁活泼，形成原电池时锌作负极，铁作正极，铁被保护，不易腐蚀，故A错误；B．生铁中含有碳，易形成原电池，加快铁的腐蚀，因此生铁抗腐蚀能力比纯铁弱，故B正确；C．用锡焊接的铁质器件，焊接处，铁与锡形成原电池时，铁比锡活泼，铁作负极，加快腐蚀，导致焊接处易生锈，故C正确；D．用外加电流法保护钢闸门，钢闸门作阴极，不易失电子被氧化，故D正确；故选：A。10.下列叙述正确的是A.AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同B.Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和Kw均减小C.25℃时，某物质的溶液pH＜7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐D.100℃时，将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液显碱性[答案]D[解析][详析]A．同浓度的CaCl2和NaCl溶液中氯离子浓度不同，氯化钙中的氯离子浓度更大，AgCl在其中的溶解度小，故A错误；B．Kw只受温度影响，温度不变，Kw不变，故B错误；C．某物质的溶液pH＜7，该物质也可能是酸式盐，如硫酸氢钠溶液显酸性，故C错误；D．100℃时，pH=2的盐酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L，而此时Kw大于1.0×10-14，则pH=12的NaOH溶液中氢氧根离子浓度大于0.01mol/L，两者等体积混合时，氢氧根离子剩余，最终溶液显碱性，故D正确；故选：D。11.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡[答案]C[解析][详析]A.由图象可知该原电池反应原理为Zn+Cu2＋=Zn2＋+Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，故A项错误；B.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(SO42－)不变，故B项错误；C.电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋+2e—=Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔质量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)故乙池溶液的总质量增加，C项正确；D.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故D项错误；本题选C。12.模拟铁制品镀铜的装置如图，下列说法正确的是A.a电极为铁制品B.可用CuSO4溶液作电镀液C.b电极上发生氧化反应D.电镀过程中，理论上溶液中Cu2+浓度不断减小[答案]B[解析][祥解][详析]A．由图示分析可知：该装置为电解池。a为阳极发生氧化反应，b为阴极发生还原反应，所以a电极为铜，b电极为铁制品，故A错；B．为减少副反应发生的同时增加电镀液的导电性，所以应选CuSO4溶液作电镀液，故选B；C．由A分析可知b电极为阴极，Cu2+在b电极上得到电子发生还原反应，故C错；D．Cu2+在阴极(b电极)得到电子被还原为Cu，Cu在阳极(a电极)被氧化为Cu2+，根据得失电子守恒可知，理论上溶液中Cu2+浓不变，故D错。[答案]选B13.碳固体氧化物电池是一种高效、环境友好的燃料电池。电池工作时，物质的转化原理如图所示。下列说法正确的是A.多孔电极a为负极B.多孔电极b的反应：CO-2e-+O2-=CO2C.整个装置的总反应：CO2+C=2COD.该电池能将碳燃料产生的能量100%转化为电能[答案]B[解析][祥解]根据电子移动方向判断，电子流入的a为正极，电子流出的b为负极，氧气在正极上发生还原反应，O2+4e-=2O2-；CO在负极上发生氧化反应，CO-2e-+O2-=CO2，以此分析；[详析]A．根据分析，a为正极，A错误；B．CO在b极发生氧化反应，则电极反应式为CO-2e-+O2-=CO2，B正确；C．根据分析，总反应式为2CO+O2=2CO2，C错误；D．总反应中产生的CO2一部分转化为CO参加反应，所以碳燃料无法100%转化为电能，D错误；故[答案]为：B。14.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。已知：几种物质中化学键的键能如表所示。化学键H2O中H-O键O2中O=O键H2中H-H键H2O2中O-O键H2O2中O-H键键能kJ/mol463496436138463若反应过程中分解了2mol水，则下列说法不正确的是A.总反应为2H2O2H2↑+O2↑B.过程I吸收了926kJ能量C.过程II放出了574kJ能量D.过程Ⅲ属于放热反应[答案]D[解析][祥解][详析]A．用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；B．断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了463kJ×2=926kJ能量，故B正确；C．形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，故C正确；D．过程III为1mol过氧化氢生成1mol氧气和1mol氢气，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，，故D错误；故[答案]选D。15.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图：下列说法正确的是A.反应II的热化学方程式为：B.在反应中生成又消耗，可认为是催化剂C.和的总能量小于和的总能量D.选择优良的催化剂可以降低反应I和II的活化能，减少过程中的能耗和反应的焓变[答案]C[解析][详析]A．根据反应能量图，反应II中，反应物总能量大于生成物总能量，反应II是放热反应，故A错误；B．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)是反应的中间产物，故B错误；C．根据反应能量图E(反应物)<E(生成物)，和的总能量小于和的总能量，故C正确；D．合适的催化剂可以降低反应的活化能，但不能减少反应的焓变，故D错误；故[答案]为C。第II卷(非选择题，共55分)二、(本题包括1小题，共14分)16.金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：（1）基态Na原子价层电子轨道表示式为______。（2）基态Na离子的电子占据的最高能级共有_____个原子轨道，其形状是_____。（3）50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液中和反应时放热1.45kJ，写出该反应的热化学方程式：_____。（4）Na2S2O3易溶于水，与硫酸反应的离子方程式为_____。（5）在实验室配制Na2S溶液时，常滴加几滴NaOH溶液，试说明原因：_____。（6）0.1mol/LNa2CO3溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_____。（7）写出以石墨棒为电极，电解足量NaCl溶液总反应的化学方程式：_____。[答案]（1）（2）①.3②.哑铃形（3）NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-58kJ•mol-1（4）S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O（5）Na2S溶液呈碱性：S2-+H2OHS-+OH-，加入NaOH溶液后，c(OH-)增大，水解平衡向逆反应方向移动，抑制S2-的水解（6）c(Na+)＞c(CO)＞c(OH-)＞c(HCO)＞c(H+)（7）2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-[解析][小问1详析]Na是11号元素，根据构造原理可知基态Na原子核外电子排布式是1s22s22p63s1，价电子排布式是3s1，故基态Na原子的价层电子轨道表示式为；[小问2详析]基态Na离子核外电子排布式是1s22s22p6，可见其基态Na离子的电子占据的最高能级是2p能够，共有3个轨道，其形状是哑铃形；[小问3详析]50mL0.50mol/L盐酸中含有HCl的物质的量n(HCl)=0.50mol/L×0.05L=0.025mol；50mL0.55mol/LNaOH溶液中含有NaOH的物质的量n(NaOH)=0.55mol/L×0.05L=0.0275mol，根据反应方程式：HCl+NaOH=NaCl+H2O中二者反应的物质的量关系可知NaOH过量，反应产生H2O的物质的量等于HCl的物质的量，反应产生0.025molH2O放热1.45kJ，则反应产生1molH2O放出热量是Q=，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-58kJ•mol-1；[小问4详析]由于酸性：H2SO4＞H2S2O3，所以Na2S2O3与硫酸反应产生Na2SO4、H2S2O3，H2S2O3分解产生S、SO2、H2O，该反应的离子方程式为：S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O；[小问5详析]Na2S是强碱弱酸盐，在溶液中S2-发生水解反应：S2-+H2OHS-+OH-，使溶液显碱性，向溶液中加入NaOH溶液，c(OH-)增大，水解平衡向逆反应方向移动，抑制S2-的水解；[小问6详析]在Na2CO3溶液中盐发生电离作用：Na2CO3=2Na++CO，则c(Na+)＞c(CO)；CO由于发生水解作用而消耗，水解产生OH-、HCO，水解产生的HCO会进一步发生水解作用产生H2CO3、OH-，同时溶液中存在水电离产生OH-、H+，故离子浓度c(OH-)＞c(HCO)＞c(H+)，且盐电离产生的CO的浓度远大于其水解产生的OH-的浓度，故该溶液中离子浓度大小关系为：c(Na+)＞c(CO)＞c(OH-)＞c(HCO)＞c(H+)；[小问7详析]以石墨棒为电极，电解足量NaCl溶液，在阳极上Cl-失去电子产生Cl2，在阴极上水电离产生的H+得到电子错误H2，故电解的总反应方程式为：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-。三、(本题包括1小题，共13分)17.工业炼铁过程中涉及到的主要反应有：i.C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393kJ•mol-1ii.C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172kJ•mol-1iii.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H3iv.2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)△H4=+460kJ•mol-1回答下列问题：（1）反应iv______(填“能”或“不能”)在任何温度下自发进行。（2）△H3=_____kJ/mol。（3）T1时，向容积为10L的恒容密闭容器中加入3molFe2O3和3molCO发生反应iii，5min时达到平衡，平衡时测得混合气体中CO2的体积分数为80%。①0～5min内反应的平均速率v(CO2)=_____mol•L-1•min-1。②该温度下反应的平衡常数为_____。③下列选项中能够说明该反应己经达到平衡状态的是_____(填序号)。a.Fe2O3的物质的量不再变化b.体系的压强保持不变c.混合气体的平均摩尔质量保持不变d.单位时间内消耗CO和生成CO2的物质的量相等④若平衡后再向容器中加入1molFe2O3、1molCO、1molFe和1molCO2，判断此时v(正)、v(逆)的大小关系为：v(正)_____v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。（4）一定条件下进行反应iii，正向反应速率与时间的关系如图所示，t2时刻改变了一个外界条件，可能是_____。[答案]（1）不能（2）-28（3）①.0.048②.64③.ac④.＞（4）恒压条件下充入一定量CO2[解析][小问1详析]当△G=△H-T△S＜0时反应可以自发进行，反应iv的焓变△H4＞0，该反应为气体分子数增多的反应，所以△S＞0，不能满足任何温度下△G都小于0，所以该反应不能在任何温度下自发进行；[小问2详析]已知：i.C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393kJ/molii.C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172kJ/moliii.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H3iv.2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)△H4=+460kJ/mol由盖斯定律可知(iv-ii×3)得到Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H3=[+460kJ/mol-(+172kJ/mol)×3]=-28kJ/mol；[小问3详析]初始投料为3molFe2O3和3molCO，Fe2O3和Fe均为固体，容器恒容，则根据反应方程式可知反应过程中气体的总物质的量不变，始终为3mol；平衡时CO2的体积分数为80%，即物质的量分数为80%，所以n(CO2)=3mol×80%=2.4mol，n(CO)=0.6mol；①根据分析可知0-5min内△n(CO2)=2.4mol，容器的容积为10L，所以v(CO2)==0.048mol·L-1·min-1；②平衡时c(CO2)=0.24mol/L，c(CO)=0.06mol/L，平衡常数K==64；③a．固体的物质的量不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故a能说明；b．反应前后气体物质的量始终不变，体系的压强始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故b不能说明；c．反应前后气体质量变化，气体物质的量不变，所以未平衡时混合气体的平均摩尔质量会发生改变，当其保持不变说明反应达到平衡状态，故c能说明；d．消耗CO和生成CO2均为正反应，只要反应发生单位时间内消耗CO和生成CO2的物质的量就相等，故其不能说明反应达到平衡状态，故d不能说明；故选ac；④若平衡后再向容器中加入1molFe2O3、1molCO、1molFe和1molCO2，Q==64，则反应正向进行，此时v(正)、v(逆)的大小关系为：v(正)>v(逆)；小问4详析]据图可知t2时刻正反应速率突然减小，然后又逐渐增大，之后达到平衡时与原平衡的反应速率相等，说明反应物的浓度先是被减小，然后又逐渐增大，则该条件改变后平衡逆向移动，该反应正反应为放热反应，升高温度可以使平衡逆向移动，但升高温度不能使正反应速率减小。而该反应前后气体分子数不变，若保持压强不变向密闭容器中充入二氧化碳，则容器的体积增大导致一氧化碳的浓度减小，正反应速率减小，则二氧化碳的浓度增大了，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，根据温度不变K=不变，且压强不变时气体的浓度不变，所以再次平衡时正反应速率与原平衡相等。因此，改变的条件可能是：恒压条件下充入一定量的二氧化碳气体。四、(本题包括1小题，共14分)18.化学是一门以实验为基础的学科。回答下列问题：Ⅰ．压强对化学平衡的影响。（1）如图所示，用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞位于Ⅰ处)，将细管端用胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处，观察到管内混合气体的颜色变化为_____。Ⅱ．沉淀的转化（2）向盛有2mL0.1mol/LKI溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液，观察到的现象为_____，振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1molNa2S溶液，发生反应的离子方程式为_____，观察到的现象为_____。Ⅲ．金属的腐蚀。（3）将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入如图所示的装置中，仪器a的名称为_____，几分钟后，观察导管中水柱的变化为______，引起这种变化的原因为_____。[答案]（1）气体颜色先变浅又逐渐变深（2）①.产生黄色沉淀②.S2-(aq)+2AgI(s)Ag2S(s)+2I-(aq)③.黄色沉淀转化为黑色（3）①.具支试管②.导管中水柱上升③.铁钉表面吸附的水膜呈弱酸性或中性，溶有一定量的氧气，铁钉表面发生吸氧腐蚀[解析][小问1详析]在20mL的密闭容器中存在NO2和N2O4的混合气体的可逆反应：2NO2(g)N2O4(g)，当将活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处时，气体的体积增大，使气体浓度减小，混合气体颜色变浅，由于气体体积扩大，导致体系的压强减小，化学平衡向逆反应方向移动，又使c(NO2)有所增加，因此混合气体颜色加深，故当活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处时时，观察到管内混合气体的颜色变化为：气体颜色先变浅