湖南省天壹名校联盟2024-2025学年高二上学期1月期末考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷高级中学名校试卷PAGE2PAGE1湖南省天壹名校联盟2024-2025学年高二上学期1月期末试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．化学与生产、生活、社会、环境关系密切，下列说法正确的是A．酒曲酿酒，利用了催化剂使平衡正向移动的原理B．采用低温冷冻技术保存食物可减慢食物腐烂速率C．用简单填埋的方法可以处理废弃的纽扣电池D．用氢氧化钡和氯化铵晶体作为自热食品加热包的原料【答案】B【解析】酒曲酿酒，利用了催化剂加快反应速率的原理，催化剂不能使平衡发生移动，A错误；温度降低，反应速率降低，用低温冷冻技术保存食物，可以减慢食物腐烂速率，B正确；纽扣电池中含有重金属元素，不能进行填埋处理，C错误；氢氧化钡和氯化铵晶体反应为吸热反应，不能作为自热食品加热包的原料，D错误。2．下列化学用语表述不正确的是A．用惰性电极电解饱和食盐水：2B．用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的C．CH3OH的燃烧热ΔH=-726.5kJD．钢铁中性环境下发生电化学腐蚀时，正极的电极反应：O【答案】C【解析】用惰性电极电解饱和食盐水可生成氢气、氯气和氢氧化钠，离子方程式为：2Cl-+2H2O电解H2↑+Cl2↑+2OH-，A正确；利用沉淀转化的原理，饱和Na2CO3溶液可与锅炉水垢中的CaSO43．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A．无色溶液中：Fe3+、K+、SCNB．含有Al3+的溶液中：K+、HCO3-C．pH=11的NaOH溶液中：CO32-、K+、D．由水电离出的cH+=1.0×10-13mol⋅【答案】C【解析】无色溶液中，Fe3+可与SCN-发生络合反应而不能共存，同时Fe3+为黄色，在无色溶液中不能共存，A错误；Al3+与HCO3-可发生相互促进的水解反应而不能共存，B错误；pH=11的溶液中，所含的大量氢氧根、CO32-、K+、NO3-、SO42-均不反应，可大量共存，C正确；由水电离出的c4．设NAA．1L0.5molB．1LpH=1的H2SO4C．2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后分子的数目为D．电解精炼铜时，阴极质量增加3.2g，电路中转移电子数为0.1N【答案】D【解析】CH3COONa溶液中c(Na+)=0.5mol/L，溶液中存在电荷守恒：c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，故阴离子总数大于0.5NA，A错误；1LpH=1的H2SO4溶液中，含有H+数目为0.1NA，B错误；反应NO+O2=NO2，2moINO与1molO2在密闭容器中生成2molNO2，但体系中还存在NO2⇌N2O4，故分子的数目小于2NA，C错误；电解精炼钢时，阴极电极反应：Cu2++2e—=Cu，质量增加3.2g，即析出0.05molCu，转移电子数为0.1NA5．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A．合成氨工业中将氨液化分离B．夏天打开可乐瓶盖产生气泡C．工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2D．由H2(g)、【答案】D【解析】合成氨工业中将氨液化分离，生成物浓度减小，平衡正向移动，利于氨的合成，A不符合题意；夏天打开可乐瓶盖产生气泡，压强减小，平衡往气体系数和增大的方向移动，B不符合题意；增大空气的量，即增大反应物浓度，平衡正向移动，所以可以提高二氧化硫的转化率，C不符合题意；反应H2(g6．下列关于盐类水解的应用，说法不正确的是A．除去CuCl2溶液中的FeCl3可加入B．Na2SO3C．工业上可利用TiCl4水解制备D．利用热的饱和Na2【答案】B【解析】反应：FeCl3+3H2O⇌Fe（OH）3+3HCl，在溶液中加入氧化铜，氧化铜与盐酸反应，平衡正移，氯化铁转化为氢氧化铁沉淀，过滤即可得到氯化铜溶液，A正确；亚硫酸钠具有还原性，溶液蒸发结晶时易被空气中的氧气氧化为硫酸钠，无法得到亚硫酸钠固体，B错误；四氯化钛在溶液中水解生成水合二氧化钛，水合二氧化钛受热分解得到二氧化钛，C正确；Na2CO37．下列实验装置(固定装置略去)及操作正确且能达到实验目的的是A．图1探究固体表面积对反应速率的影响B．图2铁制品表面镀铜C．图3制备无水MgClD．图4用NaOH溶液滴定HCl待测液【答案】C【解析】探究固体表面积对反应速率的影响，必须控制固体表面积为唯一变量，但两实验中盐酸浓度不同，无法探究固体表面积对反应速率的影响，A错误；铁制品表面镀铜，铁制品必须接电源的负极作阴极，B错误；用MgCl2⋅6H2O制备无水MgCl2，为防止MgCl2⋅6H8．化学学习的过程中，为了形象描述一些变化过程，往往采用很形象的宏观或微观图片来展示，下列图片及其展示的内容均正确的是A．图甲为电解熔融NaCl原理图B．图乙代表HI分子的有效碰撞C．图丙表示溶液中醋酸分子的电离D．图丁表示1g冰逐渐变为水蒸气时焓(H)值增加的过程【答案】D【解析】本图中移向X电极的为水合氯离子，移向Y电极的是水合钠离子，为电解NaCl溶液原理图，A错误；HI分子的有效碰撞应该是I原子与I原子、H原子与H原子发生有效碰撞，生成I2和H2，而图乙中没有生成I2和H2，说明图乙中HI分子的碰撞不是有效碰撞，B错误；醋酸为弱电解质，部分电离，图丙中没有醋酸分子，不能表示醋酸的电离，C错误；1g冰→1g水→1g水蒸气，需吸收能量，焓(H)值增加，D正确。9．25℃时，0.1mol/L序号①②③④⑤溶液NaClCHNaClONaHCONapH7.07.010.38.311.6A．在④⑤溶液等体积混合的溶液中：cB．酸性的相对强弱：HClOC．由水电离产生的cH+：①D．pH值相同的溶液③④中酸根离子浓度：c【答案】A【解析】等体积0.1mol/L的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中存在物料守恒：cHCO3-+cCO32-+cH2CO3=0.1mol/L，A正确；盐类的水解规律：越弱越水解，0.1mol/LNaClO溶液的pH=10.3，0.1mol/LNaHCO3溶液的pH=8.3，说明次ClO-的水解程度大于HCO3-的水解程度，所以酸性：HClO＜H2CO3，B错误；NaCl对水的电离无影响，CH3COONH4能水解，促进水的电离，则由水电离产生的c(H+)10．对化学反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)的速率和平衡的影响，下列判断正确的是A．由图a可知，该反应的正反应为吸热反应B．由图b可知，该反应m+n<pC．若图c是绝热条件下速率和时间的图像，说明该反应的正反应为放热反应D．图d中的a曲线一定是加入了催化剂【答案】C【解析】“先拐先平数值大”，图a中T1先达到平衡，则T1＞T2，T1对应C%含量低，说明升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反应为放热反应，A错误；图b中，温度一定时，增大压强，C%含量增大，说明平衡正向移动，该反应m+n＞p，B错误；图c是绝热条件下速率和时间的图像，可知最初随着反应进行，温度升高，速率加快，则说明此反应的正反应为放热反应，C正确；图d中，若m+n=p，压强改变对平衡无影响，则a曲线可能使用了催化剂或增大压强，D错误。11．下列相关实验能达到预期目的的是选项实验操作实验目的A可逆反应FeCl3(aq)+3KSCN验证浓度对化学平衡的影响B相同温度下，将等质量的大理石块、大理石粉末分别加入等体积、等浓度的盐酸和硫酸中，观察气泡产生的快慢。验证固体接触面积对化学反应速率的影响C比较Mg(OH)2和向10mL1mol/D测定NaHC2用pH计测定NaHC2A．选项A B．选项B C．选项C D．选项D【答案】D【解析】该反应离子方程式为Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3，KCl对平衡移动无影响，本实验不能验证浓度对化学平衡的影响，A不符合题意；盐酸和硫酸的浓度相同，但c(H+)不同，且生成的硫酸钙是微溶物，会覆盖在固体的表面阻碍反应的进一步进行，因此本实验不能验证固体接触面积对化学反应速率的影响，B不符合题意；MgCl2与NaOH反应，NaOH过量，过量的氢氧化钠与CuCl2反应，本实验不能比较两者溶度积大小，C不符合题意；HC2O4-在水中既有电离也有水解，如果溶液显酸性，说明HC2O412．下图所示装置中，甲、乙、丙三个装置中依次分别盛放含酚酞的200mLNaCl溶液、CuSO4溶液、MgCl2溶液，a、b、e、f电极均为石墨电极。通电一段时间后，a极附近首先变红色，下列有关说法正确的是A．则M接电源的正极B．乙为铁片上镀铜，则d极为铁片C．当f电极生成0.224L某一种气体时（已经换算为标准状况下），常温下，则甲中溶液的pH=13（忽略溶液体积的变化）D．丙中原理用于工业制备镁单质【答案】C【解析】根据图示可知甲、乙、丙三个装置为串联的电解池，通电一段时间后，a极附近变红色，可知a电极附近溶液显碱性，说明在a电极发生反应2H++2e-=H2↑，可确定a电极为阴极，与a连接的电源电极M接电源负极，N接电源的正极，A错误；由于M接电源负极，N接电源的正极，乙烧杯溶液为CuSO4溶液，若要实现铁片上镀铜，则阴极应该为铁片，故c极为铁片，d电极为Cu片，B错误；f电极为阳极，发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑，n(Cl2)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol，则电子转移的物质的量为n(e-)=2n(Cl2)=0.02mol，对于甲发生反应：2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2↑+Cl2↑，产生0.02mol的NaOH，溶液的体积为0.2L，则c(NaOH)=0.02mol÷0.2L=0.1mol/L，c(H+)=10-14÷0.1mol·L-1=10-13mol/L，则溶液的pH=13，C正确；丙中阴极H+放电产生H2，附近产生的OH-与Mg2+结合形成Mg(OH)2沉淀，阳极上Cl-放电产生氯气，没有金属镁产生，所以不能用于工业制备镁单质，D错误。13．NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示。研究发现，在催化剂上可能发生的反应过程如图2A．图1三步反应中，第①步反应的活化能最大，为慢反应B．图2中Fe2+C．图2总反应的原子利用率为100D．图1使用催化剂可以降低反应的活化能，从而改变反应的焓变【答案】A【解析】活化能越大反应速率越慢，图1中第①步反应的活化能最大，为慢反应，A正确；图2的第①、②、③步的反应依次为2NH3+2Fe3+=2Fe2+NH2+2H+、2Fe2+NH2+2NO=2N2+2H2O+2Fe2+、4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，总反应为4NH3+4NO+O2催化剂4N2+6H2O，故图2中Fe3+为催化剂，Fe2+为中间产物，B错误；图2的总反应为4NH3+4NO+O2催化剂4N2+6H2O，反应过程中除了生成N2，还有H2O生成，原子利用率小于100%，C错误；催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，D14．燃料电池以熔融的金属氧化物为电解质、CH4为燃料，装置如图所示。下列说法不正确的是A．b极加入的物质为空气(O2)，发生还原反应B．O2—向a极移动C．正极电极反应式为：O2+4H++4e—=2H2OD．标准状况下，每消耗11.2L甲烷，导线中转移的电子数为4NA【答案】C【解析】由图中电子的移动方向可知，a极为燃料电池的负极，加入的物质应为CH4，电极反应式为CH4+4O2——8e—=CO2+2H2O；b极为正极，加入的物质应为空气，电极反应式为O2+4e—=2O2—，A正确、C错误；a极为负极，b极为正极，燃料电池工作时阴离子O2—向负极a极移动，B正确；a极电极反应式为CH4+4O2——8e—=CO2+2H2O，则标准状况下，每消耗11.2L甲烷，导线中转移的电子数为11.2L22.4L/mol×8×NAmol—1=4NA，D二、填空题15．已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示：化学式HFHClOHNHHNO电离常数6.8×4.7×K1.8×5.6×(1)25℃时，pH=10的NaClO溶液中各离子浓度的大小关系为。(离子浓度如Na+的浓度以cNa+表示，下同)。向NaClO溶液中通入少量CO2(2)NH4Cl溶液中的电荷守恒关系式为(3)NH4F溶液显(填酸性，碱性或中性(4)物质的量浓度相同的NaNO2、NaClO两种溶液，pH较大的是(5)泡沫灭火器利用了硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液的反应，用离子方程式表示原理。(6)常温下，向100mL0.2mol/L的氨水中逐滴加入0.2mol/①表示NH3⋅H2O浓度变化的曲线是(②当加入盐酸体积为50mL时，溶液中cNH4+:cNH3⋅【答案】(1)c(Na+)＞c(ClO-)＞c(OH-)＞c(H+)ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO(2)c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH(3)酸性(4)NaClO溶液(5)Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO(6)A1.8【解析】（1）NaClO溶液中ClO-水解而使溶液呈碱性，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c(ClO-)＞c(OH-)＞c(H+)；由于K1(H2CO3)＞K(HClO)＞K2(H2CO3)，利用强酸制弱酸反应原理可知，NaClO溶液与少量CO2反应生成HClO和NaHCO3，反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3（2）NH4Cl溶液中存在NH4+、H+、Cl-、OH-，电荷守恒关系式为c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c（3）由于HF的电离常数大于NH3∙H2O的电离常数，故NH4F溶液中NH4+的水解程度大于F-的水解程度，NH4（4）由于HNO2的电离常数大于HClO的电离常数，故物质的量浓度相同的NaNO2、NaClO溶液中ClO-的水解程度大于NO2-的水解程度，NaClO溶液的碱性较强，（5）硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀、硫酸钠和CO2，离子方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2（6）①向氨水中加入盐酸，随着盐酸的滴入，溶液的pH不断减小、NH4+的浓度不断增大、NH3∙H2O的浓度不断减小，故A表示NH3∙H2O浓度的变化，B表示②由图可知，当加入盐酸体积为50mL时，溶液的pH=9，溶液中c(H+)=10-9mol/L、c(OH-)=10-5mol/L，K(NH3∙H2O)=c(NH4+)c(OH-)c(NH3⋅H2O)=1.8×10-5，则c(NH4三、解答题16．绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰，碳中和”的重要举措，可以用以下方法制备氢气。Ⅰ．甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下：ⅰ．CH4(g)+Hⅱ．CO(g)+H(1)反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)平衡常数的表达式为K=；反应(2)在容积不变的绝热密闭容器中发生反应ⅰ，下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。A．气体混合物的密度不再变化 B．CH4消耗速率和HC．CO的浓度保持不变 D．气体平均相对分子质量不再变化(3)恒定压强为P0MPa时，将nCH4:n①图中表示CO2的物质的量分数与温度的变化曲线是(填字母)②结合图中数据，其他条件不变，若要H2的产量最大，最适宜的反应温度是(填标号)A．550~600℃

B．650~700℃

C③在其他条件不变的情况下，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2(用相应化学方程式表示即可)。Ⅱ．电解法制氢气。某科研小组设计如图所示电解池，利用CO2和H2O在碱性电解液中制备水煤气(H2、CO)，产物中H2和CO(4)电极B是极，生成水煤气的电极反应式为。【答案】(1)c2(H2)c(2)CD(3)nB加入的CaO与反应ii生成的CO2反应，使CO2浓度降低，反应ii平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应i平衡也正向移动，可明显提高平衡体系中(4)阳CO【解析】（1）反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的平衡常数表达式为K=c（2）反应体系中气体质量不变，容器容积不变，则气体混合物的密度始终不变，不能通过密度来判断反应达到平衡状态，A错误；CH4消耗速率和H2的生成速率均表示正反应速率，未指明与逆反应速率的关系，故不能说明反应达到平衡状态，B错误；当变量不再发生变化时说明反应达到平衡状态，随着反应的进行，CO的浓度一直在改变，故当CO的浓度保持不变时，说明反应达到平衡状态，C正确；反应i前后气体分子数不同，气体质量不变，其平均相对分子质量一直在改变，故气体平均相对分子质量不再变化时，说明反应达到平衡状态，（3）①反应i为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO和H2的物质的量均增大，反应ii为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的物质的量增大，故图中m曲线表示CO的物质的量分数与温度变化的关系；升高温度，反应i平衡正向移动，H2O的物质的量减小，反应ii逆向移动，H2O的物质的量增大，但升高温度对反应i的影响更大一些，则H2O的物质的量减小，故p②结合图像可知，其他条件不变时，当温度达到650℃时，CH4的转化率接近100%，H2的物质的量分数达到最大值，再升高温度，H2的物质的量分数不再变化，CH4的转化率液不再发生变化，且会增加成本，故若要H2③CaO为碱性氧化物，能吸收CO2，使反应ii平衡正向移动，导致CO的浓度减小，使反应i平衡正向移动，平衡体系中H（4）由装置图可知，CO2和H2O在碱性电解液中制备H2和CO，反应中碳元素化合价降低，发生还原反应，故电极A为阴极，电极B为阳极；电极A上CO2和H2O得电子，发生还原反应，生成H17．镍及其化合物在工业上有广泛用途，以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、Al2O3，SiO2和铁的氧化物)为原料，采用酸溶法制取已知：①常温下，NiSO4易溶于水，Ni(OH)2②在上述流程中，某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下：沉淀物NiFeFeAlMg开始沉淀时的pH7.17.62.73.49.2沉淀完全时的pHc=1.0×9.09.63.24.711.1回答下列问题：(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是，“滤渣1”的成分(填化学式)。(2)“滤液1”中加入H2O2的作用是((3)操作Ⅱ为达到实验目的，由表中的数据判断通入NH3调节溶液pH的范围是(4)“滤液1”中是否存在Fe3+，可用(5)“沉镍”中pH调为8.5，则滤液中Ni2+的浓度为mol/L(6)操作Ⅴ是：蒸发浓缩，、过滤、洗涤。【答案】(1)增大反应物接触面积，加快反应速率，提高浸取率SiO2(2)2Fe(3)4.7~7.1(4)KSCN溶液(5)1×(6)冷却结晶【解析】（1）“浸取”时需将矿样研磨的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率，提高浸取率；红土镍矿中的主要成分NiO、MgO、Al2O3和铁的氧化物与硫酸反应，二氧化硅和硫酸不反应，所以“滤渣1”的成分为SiO2；（2）“滤液1”中加入H2O2的作用是将亚铁离子氧化为铁离子，然后调节溶液pH（3）操作II的目的是沉淀铁离子、铝离子，而不能沉淀镍离子和镁离子，根据铁离子、铝离子最终沉淀完全的pH值和镍离子、镁离子开始沉淀的pH值，可判断通入氨气调节溶液pH的范围为：4.7~7.1；（4）“滤液1”中是否存在Fe3+，可用KSCN溶液检验，溶液变为红色，说明含有Fe3+，反之则无；（5）镍离子沉淀完全的pH值为9.