安徽省合肥市普通高中六校联盟2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题【含答案解析】

合肥市普通高中联盟2023-2024学年第一学期期末联高二年级化学试卷温馨提示：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。2.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。请将答案写在答题卡上。考试卷束后，只交“答题卡”。3.可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16Na-23Cl-35.5S-32Fe-56Cu-64第Ⅰ卷(选择题共42分)一、单选题(共14题，每题3分，共42分)1.盐酸与溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，下列说法错误的是A.为防止混合溶液时溅出产生误差，混合时速度要慢B.玻璃搅拌器材料若用铜代替，则测得的会偏大C.用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，测得的会偏大D.为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的溶液【答案】A【解析】【详解】A．溶液混合时，既要防止溅出产生误差，又要提高混合时速率，防止热量损失，A错误；B．铜具有较强的导热能力，搅拌器材料若用铜代替，会导致热量散失，从而使测得的偏大，B正确；C．醋酸是弱酸，电离时会吸收热量，用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，放出的热量减少，测得的会偏大，C正确；D．加入物质的量稍过量的溶液，其目的是保证盐酸完全被中和，D正确；故选A。2.下列说法正确的是：A.24Cr原子的核外电子排布式是：B.最外层电子排布式为ns¹的基态原子所对应元素一定是金属元素C原子半径：P>S>ClD.电负性：Br>Cl>F【答案】C【解析】【详解】A．24Cr原子半充满稳定性更好，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，故A错误；B．最外层电子排布式为ns1的基态原子可能是氢元素，也可能是金属元素，故B错误；C．Cl、S、P位于同一周期，原子序数越大原子半径越小，则原子半径：P＞S＞Cl,故C正确；D．同主族从上到下元素的电负性逐渐增大大，故电负性：Br＜Cl＜F，故D错误。答案选C。3.下列化学用语表达正确的是：A.氮原子的L层电子轨道表示式：B.Fe2+的价层电子排布式：3d54s1C.K+的结构示意图：D.HClO的电子式：【答案】A【解析】【详解】A．N元素为7号元素，原子核外有7个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p3，L层电子轨道表示式：，故A正确；B．基态Fe2+的价层电子排布式：3d6，故B错误；C．K+核外共有18个电子，则结构示意图为：，故C错误；D．HClO分子中H形成1个共价键、O形成2个共价键、Cl形成1个共价键，电子式为：，故D错误。答案选A。4.下列说法不正确的是：A.反应在低温下能自发进行，则该反应的△H>0B.对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0，当温度升高时，平衡向正反应方向移动，V正和V逆均增大C.对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0，增大A的浓度，平衡向正反应方向移动，V正和V逆均增大D.升高温度或加入催化剂能使单位体积内活化分子的百分数增大，但原因不同【答案】A【解析】【详解】A．的，，如果在低温下能自发进行，即，△H应小于0，故A错误；B．2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0，是吸热反应，当温度升高时，平衡向正反应方向移动，V正和V逆均增大，故B正确；C．对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0，A是反应物，增大A的浓度，平衡向正反应方向移动，V正和V逆均增大，故C正确；D．升高温度，使分子能量增大，非活化分子转化为活化分子，而加入催化剂，是为了降低反应的活化能，使得活化分子的百分数增加，故D正确。答案选A。5.对于可逆反应mA(g)+nB(s)pC(g)+qD(g)反应过程中，其他条件不变时，产物D的质量分数D%与温度Ｔ或压强p的关系如图所示，下列说法正确的是A.降温，化学平衡向正反应方向移动B.使用催化剂可使D%有所增加C.化学方程式中化学计量数m+n<p+qD.升温，A的转化率提高【答案】A【解析】【详解】A．从第1个图中可以看出，其他条件不变，采用温度，达平衡所需时间比用温度短，即反应速率快，可以得出，但采用高温达到平衡时，生成物的百分含量低，说明升高温度平衡逆向移动，反之，降低温度平衡正向进行，A项正确；B．催化剂不改变物质的转化率，B项错误；C．从第2个图可以看出，其他条件不变时，采用的压强，比先达到平衡，所以，但采用高压，达到平衡时，生成物减少，说明加压，平衡左移，正反应是气体体积增大的反应，C项错误；D．升温，平衡逆向移动，A的转化率减小，D项错误；答案选A。6.室温时，在由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol•L-1的无色溶液中，一定能大量共存的离子组是A.K+、Na+、HCO、Cl- B.K+、Fe3+、Br-、Cl-C.Na+、Cl-、NO、SO D.Al3+、NH、Cl-、SO【答案】C【解析】【分析】室温时，在由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol•L-1，则水的电离受到了抑制，结合Kw=1×10-14，此时溶液可能显酸性，pH=1，也可能显碱性pH=13。【详解】A．在溶液显碱性pH=13时，HCO可与OH-反应，无法大量共存，故A错误；B．Fe3+溶液显黄色，不符合题目的无色溶液要求，故B错误；C．Na+、Cl-、NO、SO，四个离子均为无色，且无反应发生，能大量共存，故C正确；D．在溶液显碱性pH=13时，Al3+、NH均可与OH-反应，无法大量共存，故D错误；故选C。7.某温度下，将pH和体积均相同的HX和HY两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化分别为图中曲线Ⅰ和曲线Ⅱ。下列叙述正确的是A.HY一定为弱酸B.溶液中水的电离程度：d点>c点C.同浓度的NaX和NaY溶液的pH为：NaY>NaXD.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na+)相同【答案】B【解析】【详解】A．pH相同的一元酸分别稀释相同倍数，pH变化较大的酸酸性越强，但无法判断HY是否为弱酸，故A错误；B．d点相对c点pH值大，酸性较弱，则对水的电离抑制程度弱，所以溶液中水的电离程度：d点>c点，故B正确；C．根据A分析可知酸性：HY＞HX，酸性越强，对应酸根离子水解程度越弱，碱性越弱，所以同浓度的NaX和NaY溶液的pH为：NaY＜NaX，故C错误；D．a点pH相同，HY酸性强于HX，则，即消耗的氢氧化钠的物质的量不同，故D错误；答案选B。8.下列有关盐类水解应用的说法错误的是A.明矾水解生成的胶体能吸附水中悬浮物，可净化水B.用溶液清洗油污时，升高温度能增强去污效果C.将溶液蒸干、灼烧得到固体D.用制备时，加入大量的水并加热【答案】C【解析】【详解】A．明矶在水中电离的铝离子能水解生成胶体，胶体具有较大的表面积，有吸附性，能吸附水中的悬浮物，可用于水的净化，A正确；B．纯碱溶液显碱性，能使油脂水解，加热能促进纯碱的水解，碱性增强，所以用热的纯碱溶液洗碗可去除油污，升高温度能增强去污效果，B正确；C．由于要水解，蒸干过程中生成的HCl挥发，因此灼烧得到的是固体，C错误；D．利用水解制备时，因此需要加入大量水，加热能够促进的水解，D正确；故选C。9.HA是一元酸，下列说法不正确的是A.25℃时，若测得0.01mol∙L−1NaA溶液pH>7，则HA是弱酸B.体积相同、浓度相同的HA溶液与NaOH溶液恰好完全反应，则HA是弱酸C.25℃时，若测得0.01mol∙L−1HA溶液pH>2且pH<7，则HA是弱酸D.0.1mol∙L−1HA溶液与0.1mol∙L−1NaOH溶液混合呈中性，则c(Na+)＝c(A﹣)【答案】B【解析】【详解】A．0.01mol/LNaA溶液的pH>7，说明A-水解生成了氢氧根离子，则HA为弱酸，A正确；B．体积相同、浓度相同的HA溶液和NaOH溶液，即使HA不是弱酸，两者也能恰好完全反应，无法证明HA为弱酸，B错误；C．25℃时，0.01mol/L的HA溶液pH>2且pH<7，则HA不完全电离，HA为弱酸，C正确；D．0.1mol/LHA和0.1mol/LNaOH混合，溶液中阴阳离子为Na+、H+、A-、OH-，溶液呈中性，则氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，根据电荷守恒，c(Na+)＝c(A﹣)，D正确；故答案选B。10.已知在常温时，随和的变化趋势如图所示(A表示、B表示)，下列说法正确的是A.碳酸钡是一种比硫酸钡更难溶的物质B.图中m点碳酸钡的结晶速率大于其溶解速率C.向含有、的溶液中逐滴加入溶液，一定先沉淀D.常温下反应的平衡常数为10【答案】D【解析】【分析】由图可知，硫酸钡的溶度积Ksp(BaSO4)=10—10×1=10—10，碳酸钡的溶度积Ksp(BaCO3)=10—9×1=10—9，则硫酸钡的溶解度小于碳酸钡。【详解】A．由分析可知，硫酸钡的溶解度小于碳酸钡，所以硫酸钡是比碳酸钡更难溶的钡盐，故A错误；B．由图可知，m点为碳酸钡的不饱和溶液，其浓度熵小于溶度积，则溶液中碳酸钡的结晶速率小于其溶解速率，故B错误；C．没有明确溶液中碳酸根离子和硫酸根离子的浓度大小，所以向溶液中逐滴加入氯化钡溶液时，不能确定硫酸根离子和碳酸根离子的沉淀先后顺序，故C错误；D．由方程式可知，反应的平衡常数K=====10，故D正确；故选D。11.下列有关说法正确的是A.金属的腐蚀一定伴有电流产生B.原电池装置中，正负极材料活泼性一定不同C.用石墨电极电解熔融氯化铝制铝，需要定期更换阳极D.氯碱工业中使用阳离子交换膜可防止OH-与Cl2反应【答案】D【解析】【详解】A．一般的化学腐蚀无电流产生，金属腐蚀的过程中只有形成电解池或原电池才会伴有电流产生，A错误；B．原电池装置中，正负极最基本的作用是导电，电极材料可参与也可不参与反应，活泼性可相同也可不相同，如氢氧燃料电池的两极均为Pt，B错误；C．氯化铝属于共价化合物，熔融状态下不发生电离，不能用于电解法制铝，C错误；D．氯碱工业中，阴极产物OH-与阳极产物Cl2若相遇可生成氯化钠、次氯酸钠而影响了产品纯度，使用阳离子交换膜后，OH-不能迁移至阳极区，二者被隔离开来，D正确；故选D。12.已知反应Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)为一自发进行的氧化还原反应，将其设计成如图所示原电池，装置中盐桥装有琼脂凝胶、内含硝酸钾。下列说法中正确的是A.铜电极是正极，其电极反应为Cu-2e-=Cu2+B.银电极上发生还原反应，电极质量增加C.当铜电极质量减少0.64g时，电解质溶液中有0.02mol电子通过D.盐桥中NO向AgNO3溶液移动【答案】B【解析】【分析】根据反应Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知，Cu失去电子，在负极发生氧化反应，所以铜极为负极；Ag+得到电子，在正极发生还原反应，所以银极为正极。【详解】A．铜电极是负极，发生氧化反应，其电极反应为Cu-2e-=Cu2+，故A错误；B．银电极上发生还原反应，Ag+在正极得到电子变为Ag，所以银电极板质量逐渐增大，故B正确；C．电解质溶液中没有电子转移，故C错误；D．铜是负极，银是正极，阴离子硝酸根离子朝负极铜极迁移，故D错误；故选B。13.若某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，价层电子数为5，下列关于该元素的叙述正确的是：A.该元素原子的M层有11个电子B.该元素处于元素周期表中第一A族C.该元素位于元素周期表的d区或p区D.该元素基态原子的价电子排布式为(【答案】D【解析】【分析】原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，价层电子数为5，则其价电子为；【详解】A．由于无法确定该元素是否为第4周期元素，故无法得知M层的电子数，故A错误；B．由分析可知，其价电子为，应该位于周期表第VB族，故B错误；C．该元素位于元素周期表的d区，故C错误；D．由分析可知，该元素基态原子的价电子排布式为(，故D正确。答案选D。14.青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理如图所示，下列说法错误的是A.该腐蚀过程属于吸氧腐蚀B.腐蚀过程可用原电池原理解释C.若为潮湿酸性环境，Cu可能同时发生析氢腐蚀D.正极电极电极反应为【答案】C【解析】【分析】由图可知，青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀为吸氧腐蚀，铜是原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成多孔粉状锈，比铜活泼性弱的杂质做正极，水分子作用下氧气做正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。【详解】A．由分析可知，青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀为吸氧腐蚀，故A正确；B．青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀为吸氧腐蚀，铜是原电池的负极，比铜活泼性弱的杂质做正极，则腐蚀过程可用原电池原理解释，故B正确；C．铜是不活泼金属，不能与酸反应生成氢气，所以在潮湿酸性环境中，铜也不能发生析氢腐蚀，故C错误；D．由分析可知，比铜活泼性弱的杂质做正极，水分子作用下氧气做正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为，故D正确；故选C。第Ⅱ卷非选择题(共58分)15.研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。（1）25℃时对氨水进行如下操作，请填写下列空白。①若向氨水中加入少量硫酸铵固体，则溶液中将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。②若向氨水中加入稀盐酸，使氨水恰好被中和，则此时溶液显___________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示其原因_________________，此溶液中离子的浓度大小顺序为___________③在浓度为的氨水中加入等体积的溶液，已知的电离常数为，此时混合溶液显___________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，此溶液中离子的浓度大小顺序为______（2）常温下，几种弱酸的电离平衡常数如下表所示，回答下列问题：化学式HCOOHH2CO₃HCNHClO电离平衡常数K=1.8×10⁻⁴K₁=4.3×10⁻⁷；K2=5.6×10⁻¹¹K=4.9×10⁻¹⁰K=4.7×10⁻⁸①上述四种酸酸性由强到弱的顺序为___________；②将少量的CO2通入NaClO溶液中，反应的离子方程式：___________。【答案】（1）①.增大②.酸性③.④.⑤.碱⑥.（2）①.②.【解析】【小问1详解】①氨水中存在电离平衡：，加入少量硫酸铵固体时c()增大，溶液中将增大；故答案为：增大；②若向氨水中加入稀盐酸，使氨水恰好被中和，得到氯化铵溶液，水解使溶液呈酸性，c(H+)＞c(OH-)，离子方程式为，溶液中存在电荷守恒关系为，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为；故答案为：酸性；；；③浓度为0.1mol•L-1的氨水中加入等体积0.1mol•L-1的NH4Cl溶液，≈5.69×10-10＜Kb，则一水合氨的电离大于铵离子水解，溶液呈碱性，溶液中存在的电荷守恒关系为，所以溶液中离子的浓度大小顺序为；故答案为：碱性；；【小问2详解】①平衡常数越大，酸性越强，根据电离平衡常数K可知，酸性：；故答案为：；②根据强酸制弱酸的原理，将二氧化碳通入次氯酸钠中生成次氯酸和碳酸氢钠，；故答案为：。16.完成下列问题（1）在一个容积不变的密闭容器中发生反应：其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。请填写下列空白：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6①该反应的平衡常数表达式为___________，该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。②若1200℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为：则此时上述反应的平衡移动方向为___________(填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。③将2.0molCO2和3.0molH2通入容积为3L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得H2的平衡转化率与温度的关系如图所示。100℃时反应达到平衡所需的时间为5min，则反应从起始至5min内，用H2浓度的变化表示该反应的平均反应速率为___________mol⋅L⁻¹⋅min⁻¹。（2）火箭发射时常出现红棕色气体，原因为当温度升高时气体颜色变深。①现将1molN2O4充入一个恒压的密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是___________。a．b．c．②若在相同温度下，上述反应改在容积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数将___________(填“增大”或“不变”或“减小”)。【答案】（1）①.②.吸热③.逆反应方向④.0.1（2）①.AC②.不变【解析】【小问1详解】①平衡常数是指在一定温度下，一个可逆反应达到化学平衡时生成物度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，由方程式可知，反应的平衡常数表达式为：；温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则该反应为吸热反应；②1200℃时，反应的浓度熵Qc=＝4＞K=2.6，则平衡逆反应方向移动；③由图可知，此时氢气的转化率为50%，则平衡时，Δn(H2)=3mol×50%=1.5mol,用H2表示该反应的平均反应速率为v(H2)===0.1mol⋅L-1⋅min-1；【小问2详解】①a．在恒压容器中，反应为气体分子数增大的反应，气体体积增大，气体的总质量不变，气体密度减小，当气体密度不变时，说明反应达到平衡状态，故a正确；b．图像描述的均为正反应，不能说明正逆反应速率相等，也就不能说明反应达到平衡状态，故b错误；c．四氧化二氮的转化率不再改变，说明反应达到平衡状态，故c正确；答案为ac；②平衡常数受温度的影响，温度不变，平衡常数不变。17.工业生产和社会生活重要应用I．城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要学反应为：C+H2O(g)CO+H2。C、CO和H2燃烧热化学方程式分别为：、（1）请根据以上数据，写出碳与水蒸气反应的热化学方程式：___________。（2）比较反应热数据可知，lmolCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量___________(填“多”或“少”)。甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图：请你写出△H₁=△H2、△H3、△H4。之间存在的关系式___________（3）乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同。请分析：甲、乙两同学的观点正确的是___________(填“甲”或“乙”)同学，另一同学出现错误观点的原因是___________。Ⅱ.CuSO4溶液是一种重要的铜盐试剂，在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用CuSO4溶液进行以下实验探究：（4）以CuSO₄溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___________(填字母)。A.溶液中Cu²⁺向阳极移动 B.粗铜接电源正极，发生还原反应C.电解后(CuSO₄溶液的浓度减小 D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属（5）下图中，I是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜：①b处通入的是___________(填“CH4”或“O2”)，a处的电极反应式为___________；②当铜电极的质量减轻6.4g，则消耗的CH4在标准状况下的体积为___________。【答案】（1）（2）①.多②.（3）①.乙②.甲忽略了煤转化为水煤气需要吸收热量（4）CD（5）①.O2②.③.0.56L【解析】【小问1详解】已知：①、②③反应①-反应②-反应③得到反应：则；【小问2详解】lmolCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和为242kJ+283kJ=525kJ，比1molC(s)完全燃烧放出的热量393.5akJ多；由图中可知，C(s)+H2O(g)+O2(g)→CO2g)+H2O(g)，焓变为ΔH1，此为一步反应，如果C(s)+H2O(g)+O2(g)→CO(g)+O2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g)+O2(g)→CO2(g)+H2O(g)，焓变分别为ΔH2、ΔH3、ΔH4，此为三步反应，但是最终反应物和产物及其状态与之前的一步反应相同，根据盖斯定律可得ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4；【小问3详解】观察以上几个方程可知，将煤转化成水煤气最终的反应物和产物及其状态与直接燃烧煤相同，根据盖斯定律，反应的焓变与反应途径无关，故乙同学观点正确；而甲忽略了煤转化为水煤气需要吸收热量；【小问4详解】A．电解池中阳离子向阴极移动，故溶液中Cu²⁺向阴极移动，错误；B．粗铜接电源正极，为阳极，发生氧化反应，错误；C．电解后粗铜中锌、铝被氧化为离子进入溶液，而阴极只析出铜，故导致CuSO₄溶液的浓度减小，正确；D．Ag、Pt、Au在阳极不反应，成为阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，正确；故选CD；【小问5详解】①在Ⅱ中实现铁上镀铜，则镀件铁为阴极、镀层金属铜为阳极，那么原电池中a为负极、b为正极，故b处通入氧气、a出通入甲烷，a处甲烷在碱性环境下失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为；②当铜电极的质量减轻6.4g(为0.1mol)，电路中转移电子0.2mol，则消耗的CH4为0.025mol，标准状况下的体积为0.56L。18.使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100mL)。实验步骤：（1）配制100mL待测白醋溶液。量取1