河北省唐山市2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE试卷第=16页，共=sectionpages1717页PAGE1河北省唐山市2024-2025学年高二上学期期末考试一、单选题1．下列装置工作时，涉及的能量主要是化学能与电能之间转化的是A．铅酸蓄电池 B．太阳能电池C．高压钠灯 D．“长征二号”运载火箭发射【答案】A【解析】铅酸蓄电池属于二次电源，放电时为原电池装置，由化学能转变为电能；充电时为电解池，由电能转变为化学能，A正确；太阳能电池是将光能转变为电能，B错误；高压钠灯是将电能转变为光能，C错误；“长征二号”运载火箭发射是将燃料燃烧产生的热能转化为动能，D错误。2．下列叙述不正确的是A．C60B．对原子结构提出“葡萄干面包”模型的是汤姆生C．电子云图是描绘电子在原子核外空间出现机会的大小D．霓虹灯光、焰火等都与原子核外电子跃迁时吸收能量有关【答案】D【解析】C60、碳纳米管与石墨‌都是碳元素形成的不同的单质，互为同素异形体，A正确；在原子结构研究的历史中，提出“葡萄干面包式”原子结构模型的是英国科学家汤姆生，B正确；电子云图是描述电子在原子核外空间某处单位体积内的概率分布的图形，‌它通过单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外某处单位体积内出现概率的大小，C正确；霓虹灯光、焰火等现象是原子核外电子从低能级吸收能量跃迁到高能级，然后从高能态的电子回到低能态时，能量以可见光的形式展现出来而产生的，与释放能量有关，D3．2024年诺贝尔化学奖颁给了在“构建全新蛋白质”领域做出贡献的科学家。蛋白质含有C、H、O、N、S、P等元素。下列关于蛋白质中所含元素的说法不正确的是A．基态磷原子的原子轨道能量：3s<3d B．稳定性：HC．简单离子半径：S2->【答案】D【解析】在基态磷原子中，3s轨道的能量低于3d轨道‌，A正确；在同一周期中，从左到右元素的非金属性逐渐增强，即非金属性：S>P，在同一主族中，从上到下元素的非金属性逐渐减弱，即非金属性：O>S，三者的非金属性：O>S>P，其简单氢化物的稳定性：H2O>H2S>PH34．金属腐蚀会对设备产生严重危害。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：下列说法正确的是A．图1牺牲阳极材料为金属，金属活动性比Fe的活动性弱B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：OC．图2中，阳极材料本身失去电子D．缺少保护时钢闸门在河水中的腐蚀速度比在海水中的快【答案】B【解析】图1为牺牲阳极的阴极保护法，负极一般为较活泼金属，金属活动性比Fe的活动性强，A错误；图2中钢闸门做阴极，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H+放电外，海水中溶解的氧气也会放电，可发生：O2+4e-+2H2O=4OH-，5．在恒温恒容密闭容器中加入NH2COONH4A．v逆CO2=v正NH3 BC．混合气体的密度不再变化 D．混合气体的相对分子质量不再变化【答案】C【解析】当v逆(CO2)=v正(NH3)时，正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，A错误；在反应中氨气和二氧化碳的物质的量之比始终为2:1，不能判断反应是否为平衡状态，B错误；反应过程中混合气体的质量发生了变化，在恒容密闭的条件下，混合气体密度不变时，反应达到平衡状态，C正确；反应过程中混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能根据其不变判断是否达到平衡状态，D错误。6．用下列装置和试剂可以达到对应实验目的的是甲乙丙丁A．用甲装置和试剂测定未知醋酸的浓度B．用乙装置和试剂测量中和反应的反应热C．已知：2KMnO4D．已知：CoH2O6【答案】D【解析】NaOH溶液应用碱式滴定管，A错误；为了使稀盐酸和稀NaOH溶液混合均匀，需用环形玻璃搅拌棒，B错误；由反应中高锰酸钾和草酸的化学计量数之比为2：5可知，丙装置中高锰酸钾过量，草酸少量，高锰酸钾参与反应的量不同，没有控制单一变量，不利于观察判断反应终点，C错误；CoH2O7．常温下，下列各组离子在指定溶液中有可能大量共存的是A．无色透明的溶液中：Na+、NH4+、B．cH+cOH-=1012C．加入金属铝能产生氢气的溶液中：NH4+、Na+、D．水电离出的cH+=10-13mol⋅L【答案】C【解析】MnO4-为紫色，在无色透明的溶液中不能大量共存，A错误；常温下，cH+cOH-=1012的溶液中cH+=1.0×10-1mol·L-1，溶液显酸性，Fe2+在酸性条件下会被NO3-氧化而不能大量共存，B错误；加入金属铝能产生氢气的溶液可能是碱性溶液，NH4+不能与OH-大量共存，也可能是酸性溶液，NH48．在其他条件不变时，使用不同含Au催化剂对C2H4A．其他条件相同时，使用不同催化剂的ΔH：B．1molC2H4g与1molH2gC．加入催化剂，可增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率D．过渡态物质的稳定性：过渡态1<过渡态2【答案】A【解析】催化剂只改变反应历程，不影响反应的焓变，A错误；由反应历程可知反应物总能量比生成物总能量高，该反应为放热反应，则1molC2H4(g)和1molH2(g)的键能之和比lmolC2H6(g)的键能小，B正确；加入催化剂，降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率，C正确；能量越低越稳定，则过渡态2更稳定，D正确。9．向体积为2L的恒容密闭容器中通入CH4g和H2Og各1.5mol，发生反应：CHA．T1时，反应在0~4min内的平均反应速率B．T2时，CH4C．该反应的正反应是吸热反应D．该反应的平衡常数表达式为K=【答案】D【解析】T1时，反应在0~4min内的平均反应速率vCO=ΔcΔt=1.0mol2L4min=0.125mol⋅L-1⋅min-1，A正确；转化率是参与反应的物质的量与总物质的量的比值，因此10．下列实验操作、现象和结论都正确的是实验操作现象结论A用pH计分别测定饱和SO2溶液和饱和CO2前者的pH较小酸性：HB向Na2溶液呈红色SO3C取3mL0.1mol⋅L-1NaOH溶液于试管中，先加入1mL0.1mol⋅L-1先产生白色沉淀，后产生蓝色沉淀证明：KD向2mL0.2mol⋅L-1FeCl3溶液加入1溶液先变血红色，加入KCl溶液后血红色变浅增大生成物浓度，平衡逆向移动【答案】B【解析】SO2和CO2的溶解度不同，二者的饱和溶液浓度不同，变量控制不同，不能用测定的pH值大小来判断酸性强弱，A错误；Na2SO3中SO32-能发生水解：SO32-+H2O⇌HSO3-+OH11．处理水样中重金属离子时常用到Na2S、FeS等硫化物。已知25℃时，Ka1A．Na2SB．Na2SC．FeS的悬浊液中只存在FeSsD．等浓度等体积的Na2S溶液和【答案】A【解析】Na2S中S2-发生水解，其一级水解程度大于二级水解程度，则cNa+>cS2->cHS->cH2S，A正确；Na2S溶液中存在电荷守恒关系2cS2-+cHS-+cOH-12．直接碳燃料电池是一种清洁高效利用碳资源的发电装置，工作原理如图所示。该电池放电时生成的CO2在碳颗粒表面产生更多的COA．N极为正极，发生氧化反应B．导线中箭头所指方向是电流方向C．该电池工作一段时间后，碳颗粒质量减少D．M极的电极反应式为CO【答案】C【解析】N极通入氧气为正极，电极反应式为：O2+4e-=2O2-，发生还原反应，A错误；N极为正极，M极为负极，电子移动方向是从M→外电路N，电流方向是从N→外电路M13．常温下，H2C2O4水溶液中δ随pH变化关系如图所示。其中δ表示H2CA．曲线③代表的是δC2OB．稀释H2C2C．H2CD．向H2C2【答案】B【解析】往草酸溶液中加碱，随着溶液pH的不断增大，H2C2O4不断转化为HC2O4-，继续加碱，转化为C2O42-，方程式为：H2C2O4+OH-=HC2O4-+H2O和HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O，则曲线①表示δ(H2C2O4)随14．已知某元素A的氢氧化物AOH2s在水中：AOH2s⇌A2+aq+2OH-aq；AA．曲线②代表-lgcAB．AOH2的KC．恒温向cA2+=0.1molD．在cAOH【答案】B【解析】随着pH增大，cOH-增大，平衡AOH2s⇌A2+aq+2OH-aq逆移，AOH2s+2OH-aq⇌AOH42-aq平衡正移，cA2+减小，cAOH42-增大，即-lgcA2+增大，-lgcAOH42-减小，结合图像可知曲线①代表-lgcA2+与pH的关系，曲线②代表-lgcAOH42-与pH二、填空题15．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小、转化率高等优点。一种以甲醇燃料电池为电源电解足量饱和CuSO4回答下列问题：(1)b电极为燃料电池的极，该极电极反应式为。(2)U形管中发生反应的化学方程式。(3)若U形管中盛装的硫酸铜溶液体积为400mL，当燃料电池中消耗标况下224mLO2时，电解池中阴极将得到g的单质，电解池中溶液的pH为（假设溶液体积不变）。为使硫酸铜溶液完全复原，可向电解后溶液中加入适量的(4)若用该装置进行电解精炼铜，则应将（填“c”或“d”）极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中cCu2+（填“减少”“增大”或“【答案】(1)负CH(2)2(3)1.281CuO(或CuCO3(4)d减少【解析】（1）电池的左侧为甲醇燃料电池，OH-向b电极移动，b电极为负极，电极反应式为：CH（2）电池的右侧为电解池，d与燃料电池正极相连，为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4（3）当燃料电池中消耗标况下224mLO2时，则nO2=0.224L22.4L·mol-1=0.01mol，转移的电子为0.04mol，根据电子转移守恒，析出的Cu的质量为0.04mole-2e-（4）若用该装置进行电解精炼铜，应将电解池的d极换为粗铜，电极反应式为：阳极Cu-2e-=Cu2+、阴极Cu2+三、解答题16．化学家从构成物质的基本微粒“原子”入手，开启了对物质微观结构与性质关系的研究之门。请回答下列问题：(1)基态O原子核外电子空间运动状态有种，其中未成对的电子数为个，元素的电负性ON（填“大于”“等于”或“小于”），基态N原子核外价层电子轨道表示式为。(2)基态Li原子核外电子所在能级的电子云轮廓图为形。(3)Ni的原子结构示意图为，Ni元素在元素周期表中的位置为。(4)Co和Cr都是元素周期表区的元素，Cr元素基态原子的核外电子排布式为。(5)Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下，由表中两元素的I2和I3可知，用核外电子排布的相关规则解释气态Mn2+再失去一个电子比气态元素MnFe电离能/（kJ⋅I717759I15091561I32482957【答案】(1)52大于(2)球(3)第四周期第Ⅷ族(4)dAr3d5(5)Fe2+价层电子排布式为3d6，而Mn2+价层电子排布式为3d【解析】（1）基态O原子核子电子排布式为1s22s22p4，核外电子共占据5个原子轨道，电子空间运动状态有5种，其中在2p轨道上有2个未成对电子；同周期元素从左向右，元素的电负性逐渐增大，所以电负性O大于N；基态N（2）基态Li原子核外电子所在能级为2s，其电子云轮廓图为球形；（3）Ni元素在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族，原子序数为28，最外层有2个电子，原子结构示意图为；（4）Co和Cr在元素周期表分别位于第四周期第Ⅷ族和第四周期第ⅥB族，属于d区元素；Cr元素基态原子的核外电子排布式为1s22s2（5）Fe2+价层电子排布式为3d6，而Mn2+价层电子排布式为3d5，17．某实验小组欲在实验室中检测工业用烧碱样品（含碳酸钠、氯化钠等杂质）中氢氧化钠含量。参照国家检测标准设计如下实验：实验Ⅰ：迅速准确称取样品10.00g，配成250mL溶液。实验Ⅱ：氢氧化钠含量的测定：量取10.00mL样品溶液，注入锥形瓶中，加入10滴过量的氯化钡溶液和2~3滴酚酞指示剂，在磁力搅拌器搅拌下用0.5000mol回答下列问题：(1)在下列所给仪器中，实验I需要使用的有、。（填仪器名称）(2)关于实验Ⅰ与实验Ⅱ中所使用的玻璃精密量器的使用要求，叙述正确的是。A．使用前都需要检验是否漏液B．使用前都需要润洗C．只能在常温下使用，不可盛放冰或热的液体D．可准确量取仪器规格范围内的任意体积溶液E．可较长时间存放溶液(3)实验Ⅱ中滴定操作时眼睛应注视，滴定终点的判断标准是。(4)数据记录与处理：实验序号盐酸标准液的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度1读数______20.0020.0019.5530.3019.9540.4621.66第1次实验初始时滴定管的液面位置如图所示，读数为mL。由实验数据计算，工业用烧碱样品中氢氧化钠含量为。(5)实验Ⅱ中，下列操作可能使测定结果偏低的是。A．量取10.00mL样品溶液时操作过慢B．锥形瓶经过洗涤、润洗后用于滴定实验C．使用的具塞锥形瓶中存在少量蒸馏水D．滴定中具塞锥形瓶内溶液颜色突变就立即记录读数E．达到滴定终点时，仰视读数并记录【答案】(1)容量瓶(250mL)烧杯(2)AC(3)锥形瓶中溶液颜色的变化当滴入最后半滴盐酸溶液，溶液由红色变为无色，且半分钟不变色(4)0.4098%(5)AD【解析】（1）实验I为配制250mL样品溶液，需要使用的有容量瓶(250mL)和烧杯。（2）容量瓶最后摇匀时要反复颠倒，滴定管需要用活塞控制溶液滴下和关闭，所以使用前都需要检验是否漏液，A正确；容量瓶使用前只需要用蒸馏水洗涤即可，不需要用溶液润洗，而滴定管用蒸馏水洗涤后，还需要用溶液润洗，B错误；容量瓶和滴定管都是定量容器，只能在常温下使用，不可盛放冰或热的液体，C正确；容量瓶是只有1个固定体积规格刻度的仪器，不能量取仪器规格范围内的任意体积溶液，D错误；容量瓶和滴定管都是临时使用时盛装溶液的仪器，不能长时间存放溶液，E错误。（3）在滴定操作时眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，随时控制滴定的进程；因为是用盐酸滴定NaOH溶液，用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液先为红色，达到终点时，溶液由红色变为无色，所以滴定终点的判断标准为：当滴入最后半滴盐酸溶液，溶液由红色变为无色，且半分钟不变色。（4）滴定管起始读数为：0.40mL；四次体积中21.20偏大，舍去，其余三次分别为（mL）：19.60、19.55、19.65，平均体积为19.60+19.55+19.653=19.60mL，根据1（5）量取10.00mL样品溶液时操作过慢会使NaOH溶液吸收空气中CO2转化为碳酸钠，碳酸钠与加入的氯化钡反应导致样品溶液中氢氧化钠的浓度偏低，消耗的盐酸体积减小，测定结果偏低，A正确；锥形瓶经过润洗后会多消耗盐酸，盐酸体积增大，测定结果偏高，B错误；具塞锥形瓶中存在少量蒸馏水不影响最终的滴定结果，C错误；溶液颜色突变就立即记录读数，此时还未真正达到滴定终点，导致消耗的盐酸体积偏小，测定结果偏低，D正确；达到滴定终点时，仰视读数会导致读数偏大，盐酸体积增大，测定结果偏高，E18．纯碱和小苏打广泛应用于生产生活中。回答下列问题：(1)在标准状态下（常指压强为100kPa，温度为298.15K），由最稳定的单质生成1mol纯物质时的热效应，称为标准摩尔生成焓，用ΔfHmθ表示。例如：CO2g的物质NaNaHCOCOHHΔfHm-1