江西省宜春市丰城中学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江西省宜春市丰城中学2024-2025学年高二上学期1月期末试题一、单选题1．生活、科技发展与化学密切相关。下列说法正确的是A．某温度下测得茶水的pH=6.6B．制造5G芯片材质之一的氮化镓(GaN)属于金属晶体C．某新型舰舰体的材料为无磁镍铬钛合金钢，其硬度高于纯铁D．嫦娥5号带回地球的月壤中含有Al元素，Al属于s区元素【答案】C【解析】溶液的酸碱性与溶液中氢离子与氢氧根离子的浓度的相对大小有关，只根据溶液的不能判断溶液的酸碱性，A错误；氮化镓(GaN)是一种新型的无机非金属材料，B错误；合金的硬度大于成分金属，无磁镍铬钛合金钢属于合金，其硬度高于纯铁，C正确；Al的价层电子排布式为3s23p1，属于p区元素，D错误。2．下列化学用语表示正确的是A．2Pz电子云轮廓图：B．基态Cr原子的价层电子轨道表示式：C．S2-的核外电子排布式：D．中子数为17的氯原子：17【答案】A【解析】P轨道形状为哑铃型，A正确；Cr价层电子排布式为3d54s1，价层电子轨道表示式为：，B错误；S2-的核外电子排布式1s22s223．豆腐是我国具有悠久历史的传统美食，是利用盐卤(含有氯化镁、硫酸钙)使豆浆中的蛋白质聚沉的原理制成的，下列说法错误的是A．氯化镁固体和硫酸钙固体不能导电，但二者均为电解质B．电解饱和氯化镁溶液时(两电极均为惰性电极)，阳极上的产物主要为氯气C．实验室可利用如图所示装置来获得MgCl2D．反应MgCO3s【答案】C【解析】氯化镁固体和硫酸钙固体中阴阳离子不能自由移动，不能导电；熔融状态离子键被破坏，离子可以自由移动，能导电，二者均为电解质，A正确；惰性电极电解饱和氯化镁溶液，阳极电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，阳极产物主要为氯气，B正确；加热氯化镁溶液，镁离子水解程度增大，最后得到氢氧化镁固体，为了抑制镁离子水解，可在氯化氢气流中加热氯化镁溶液得到氯化镁固体，4．电化学气敏传感器法可用来测定空气中CO含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是A．工作电极上的反应式为HB．该电池工作时，外电路中电子的流动方向为工作电极→H2SO4溶液→铂电极C．每消耗0.2molO2，同时产生COD．电池工作一段时间后，溶液的pH增大【答案】C【解析】铂电极通入氧气，得电子，发生还原反应，电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O，工作电极上CO生成CO2，失电子，发生氧化反应，电极反应式为H2O+CO-2e-=CO2+2H+，A错误；工作电极为负价，则电路中电子的流动方向为工作电极(负极)5．尿素，又称碳酰胺，其合成原理为CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O。下列说法正确的是A．CO2是含有极性键的极性分子B．H2O的VSEPR模型为四面体形，其空间结构为V形C．NH3分子中氮原子采取sp2杂化D．CO(NH2)2与氰酸铵(NH4CNO)互为同分异构体，组成晶体中微粒间作用力类型相同【答案】B【解析】CO2分子中正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；H2O中O的杂化方式为sp3，有2个孤电子对，其VSEPR模型为四面体形，其空间结构为V形，B正确；NH3中N原子的价层电子对数为3+1=4，因此N原子采取sp3杂化，C故选B。6．化学是一门以实验为基础的学科，下列叙述与其相应的图示相符合的是A．验证铁钉的析氢腐蚀B．稳定性：CC．验证不同金属离子的催化效果D．测定NaHSO3溶液的A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】食盐水浸泡过的铁钉和空气接触，发生的是吸氧腐蚀，A错误；石墨能量更低，则更稳定，B错误；实验中变量为金属离子，能验证不同金属离子的催化效果，C正确；pH试纸不能浸入待测液中，防止污染试剂，D错误。7．氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构。六方氮化硼的结构与石墨类似；立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。下列说法不正确的是A．六方氮化硼中，实线、虚线均代表共价键B．六方氮化硼可做润滑剂C．立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子和4个硼原子D．在一定条件下，六方氮化硼可转化为立方氮化硼【答案】A【解析】六方氮化硼的结构和石墨类似，虚线代表的是层间作用力，为分子间作用力，分不属于化学键，A错误；石墨可以作润滑剂，六方氮化硼的性质与石墨相似，也可以作润滑剂，B正确；立方氮化硼晶胞中B原子位于晶胞的顶点和面心，含8×18+6×12=4个，N原子位于体内，共8．电池中一种常用电解质的阴离子，结构如下图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同族。下列说法错误的是A．原子半径：Z>X>Y B．该离子中Z、W、Z三原子共线C．第一电离能：M<X<W D．简单氢化物沸点：X>Y>M【答案】B【解析】M原子序数最小，且形成4键，则M为C；X形成2键，Z形成6键，且X和Z同族，则X为O，Z为S；原子序数依次增大，则W为N；Y形成1键，则Y为F。电子层数越多，原子半径越大，即S原子半径最大；电子层数相同，核电荷数越小原子半径越大，因此原子半径：S>O>F，A正确；根据该阴离子的结构示意图可知N原子采取sp3杂化，因此该离子中S、N、S三原子不可能共线，B错误；同周期元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA异常，故第一电离能：C<O<N，C正确；H9．我国科学家发现了一类由Fe-Se-As-F-O组成的磁性超导材料。下列说法正确的是A．SeO3B．上述5种元素中，Fe、Se为d区元素C．AsH3和H2D．基态Fe2+中，两种自旋状态的电子的数目之比为5：【答案】C【解析】SeO32-中心原子价层电子对数为3+6+2-3×22=4，且含有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，A错误；上述O、As、Se、F、Fe5种元素中，只有Fe为d区元素，其它元素位于P区，B错误；AsH3分子的中心原子的价层电子对数为3+5-3×12=4，H2O分子的中心原子的价层电子对数为2+6-1×22=4，C正确；基态Fe2+的电子排布式为1s22s故选C。10．已知H-H的键能为436kJ⋅mol-1，I-I的键能为151kJ⋅mol-1反应A．H-I的键能为299kJB．升高温度，反应①速率增大，反应②速率减小C．升高温度，反应②的限度和速率均增大，有利于提高H2D．为防止反应过程中有I(g)【答案】A【解析】由图可知，△H=151kJ·mol-1-162kJ·mol-1=-11kJ·mol-1，设H―I的键能为xkJ·mol-1，则△H=436kJ·mol-1+151kJ·mol-1-2xkJ·mol-1=-11kJ·mol-1，解得x=299kJ·mol-1，A正确；升高温度，反应速率加快，即反应①、反应②的速率都加快，B错误；由图可知，反应②为放热反应，升高温度，反应②速率增大，平衡逆向移动，反应②的限度降低，不利于氢气转化率提高，C错误；

催化剂不能降低反应②的焓变，为防止反应过程中有大量I(g)累积，应选择合适的催化剂降低反应②的活化能，加快反应②速率，即加快I故选A。11．化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果。下列图象描述正确的是A．图①表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)⇌B．图②可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化C．图③是在0.1mol⋅L-1的Na2CO3溶液中加水稀释，随着加入水的体积的增大，溶液中cHCOD．图④是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线，t1【答案】C【解析】反应2A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)，气体体积减小，增大压强平衡向正反应方向进行，反应物%应更小，A错误；乙酸是弱酸，通入氨气会生成醋酸铵，醋酸铵是强电解质，导电性应增强，B错误；稀释碳酸钠溶液，稀释程度越大，碳酸根离子的水解程度越大，但溶液中碳酸氢根离子浓度减小，C正确；0-t1，铁条与盐酸反应放热，随反应的进行，反应速率增大；t1时刻反应速率达到最大是因为随着反应的进行，反应物浓度减小的因素占主导因素，反应速率减小，但12．在化学分析中，常温下，以AgNO3溶液为标准溶液滴定溶液中的Cl-，利用Ag+A．KspAgClB．xC．常温下，反应2AgClsD．c点对应溶液中，QAg2【答案】B【解析】溶解平衡为Ag2CrO4(s)⇌2Ag+(aq)+CrO42-(aq)、AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)，p(Cl-)=-lgc(Cl-)、p(CrO42-)=-lgc(CrO42-)、p(Ag+)=-lgc(Ag+)，根据曲线特点，b点所在的线的横坐标起点和纵坐标起点的值一样，则表示的是AgCl的-lgc(Ag+)与-lgc(Cl-)的关系，a点所在的线表示的是Ag2CrO4的-lgc(CrO42-)与-lgc(Ag+)的关系；-lgc(Ag+)=9.7时，KspAgCl=1mol/L×10-9.7mol/L=1×10-9.7(mol/L)2，其数量级为10-10，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO42-)=10-11.7(mol/L)3，其数量级为10-12，A错误；KspAgCl=1×10-9.7，Ksp(Ag2CrO413．一种具有钙钛矿结构的光催化剂，其四方晶胞结构如图所示(α=β=γ=90°)，NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．该物质的化学式为PbTiOB．1位和2位O2-的核间距为C．晶体的密度为303D．2位O2-的分数坐标可表示为【答案】C【解析】晶胞中Pb2+位于晶胞顶点，个数为8×18=1，O2-位于面心，个数为6×12=3，Ti4+位于体心，仅有一个，故化学式为：PbTiO3，A正确；如图，构造一个直角三角形，m=0.5a，n=0.55a，则1位和2位O2-的核间距为：m2+n2=0.514．常温下，往100mL0.01mol/L盐酸中加入0.02mol/L氨水，混合溶液的pH随加入氨水的体积的变化情况如图所示(不考虑溶液混合时体积的变化)，下列说法错误的是A．NH4Cl溶液中，cB．a点对应的pH为2C．b点对应的溶液中，所含的溶质主要为NH4Cl和NH3·H2OD．常温下，a、b、c三点对应的溶液中，只有b点溶液中c【答案】A【解析】已知NH4Cl是强酸弱碱盐，由于铵根离子发生水解而使溶液显酸性，则NH4Cl溶液中，电荷守恒可知：c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-)，根据原子守恒有：c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(NH4+)，则有c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)，即由题干图像信息可知，a点为0.01mol/L的HCl溶液，溶液中H+浓度为0.01mol/L，故其对应的pH为2，B正确；已知NH4Cl是强酸弱碱盐，由于铵根离子发生水解而使溶液显酸性，由题干图像信息可知，b点对应的溶液中为中性溶液，则NH3·H2O过量，即所含的溶质主要为NH4Cl和NH3·H2O，C正确；由题干图像信息可知，a点溶液中pH=2，抑制水的电离，则c水(H+)×c水(OH-)小于1×10-14(mol/L)2，b点为NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液，根据电荷守恒可知：c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-)，此时溶液显中性，即c(H+)=c(OH-)，则有c(NH4+)=c(Cl-)，说明铵根离子水解对水的电离促进作用和氨水电离出OH-对水的电离的抑制作用相当，则c水(H+)×c水(OH-)=1×10-14(mol/L)2，c点对应的溶液中，溶质为NH4Cl和NH3·H2O等物质的量浓度混合溶液，抑制水的电离，则c水(H+)×c水(OH-)小于1×10-14(mol/L)故答案为：A。二、解答题15．I.CH4可以直接燃烧提供能量，也可以作为化工原料，制备高附加值产品。CH4与H2化学键H—OH—HC—H键能/kJ4634361071414(1)则CH4g+H2Og=COg+3H2g的ΔII.工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=+49kJ/mol。保持温度不变，在容积为2L密闭容器中，充1molCO2和3molH2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量随时间的变化如图所示：(2)平衡时H2的转化率为，CH3OH的体积分数为，压强平衡常数表达式为Kp=。(3)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______。A．混合气体的平均相对分子质量保持不变B．CO2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率C．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变D．断裂3molH-H键同时形成4molC-H键(4)下列措施可以增大CO2平衡转化率的是。A．在原容器中再充入1molCO2

B．在原容器中再充入1molH2C．在原容器中充入lmol氦气D．使用更有效的催化剂E．扩大容器的容积F．将水蒸气从体系中分离(5)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是。【答案】(1)+203高温(2)75%30%Kp=p(3)AB(4)BF(5)不是该反应放热(ΔH<0)，升高温度，平衡逆向移动或催化剂活性降低【解析】（1）ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和=(4×414+2×463-1071-3×436)kJ⋅mol-1=+203kJ⋅mol-1（2）根据题中所给数据，列出三段式：CO所以平衡时氢气的转化率2.253×100%=75%；甲醇的体积分数0.750.75+0.75+0.75+0.25（3）反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，气体的物质的量发生变化，但是气体的总质量不变，混合气体的平均相对分子质量为变量，当其保持不变时反应达到平衡状态，A正确；CO2的消耗速率为正反应速率，CH3OH的消耗速率为逆反应速率，二者相等时反应达到平衡状态，B正确；在恒温恒容容器中充1molCO2和3molH2反应，反应过程中CH3OH和H2O的浓度之比始终保持不变，C错误；断裂H-H键及形成C-H键均为正向反应，不能说明正逆反应速率相等，D错误；（4）恒温恒容在原容器中再充入1molCO2，平衡正向移动，但二氧化碳本身的平衡转化率降低，A错误；恒温恒容在原容器中再充入1molH2，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，B正确；恒温恒容在原容器中充入1mol氦气，各反应物、生成物浓度不变，平衡不移动，C错误；催化剂不影响平衡，D错误；扩大容器的容积，压强减小，平衡逆向移动，二氧化碳平衡转化率降低，E错误；将水蒸气从体系中分离，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，F正确；（5）温度为470K时，图中P点甲醇产率不是最大，反应还没有达到平衡；在490K以前，反应还没有达到平衡，甲醇的产率随着温度的升高而增大；490K以后，甲醇产率下降的原因是：该反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动，或催化剂活性降低。三、填空题16．铬及其化合物在工业上用途广泛，回答下列问题：(1)铁铬液流电池是一种酸性介质中，正、负极活性物质均为液体的二次电池，放电时电池的总反应为：Cr2++Fe3+=Cr3++Fe2+，电池结构原理如图所示，a、b为两电极。电池放电时a极的电势b极电势(填“高于”、(2)根据2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，设计如下图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中左侧电极连接电源的极(填“正”或“负”)，电解制备过程的总反应的离子方程式为。测定阳极液中Na和Cr【答案】(1)高于Cr(2)负4CrO42-+4H2O=通电2Cr2O72-+4OH-+2H2↑+O2↑(2-ab)×100%CH【解析】（1）放电时电池的总反应为：a极发生的反应应为Fe3++e-=Fe2+，则a是正极、b是负极，a（2）根据2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，在酸性条件下进行，即右侧电极生成H+，则消耗OH-发生氧化反应，右侧为阳极，连接电源的正极，故左侧连接电源负极；电解制备过程的总反应方程式为4CrO42-+4H2O=通电2Cr2O72-+4OH-+2H2↑+O2↑；设加入反应容器内的Na2CrO4为1mol，反应过程中有xmolNa2CrO4转化为Na2C2O7，则阳极区剩余Na2CrO4为(1-x)mol，对应的n(Na)=2(1-x)mol，n(Cr)=(1-x)mol，生成的Na2C2O7为x2mol，对应的n(Na)=xmol，n(Cr)=xmol，根据Na与Cr的物质的量之比为a：b，解得x=2-ab，转化率为2-a17．次磷酸H3PO2、亚磷酸H3PO(1)向次磷酸溶液中加入足量的NaOH生成NaH2PO2，NaH2PO2A．正盐B．酸式盐C．氧化物(2)常温下，H3PO2电离平衡常数为Ka，在H3PO2溶液中，当H3PO2平衡浓度为xmol⋅L-1(3)H3PO2溶液加水稀释过程中，cH3PO2cH+的数值(填(4)常温下，亚磷酸、磷酸、碳酸逐级电离常数如下表所示。酸电离常数酸电离常数酸电离常数H7.5×H1.0×H4.3×6.0×2.5×4.7×4.5×①常温下，浓度均为0.01mol⋅L-1的Na2HPO4溶液和NaH2PO3溶液中的HPO42-和H2PO②若将磷酸滴入碳酸钠溶液中反应的离子方程式错误的是。A．HB．2C．HD．H(5)常温下，将NaOH固体逐渐加入H3PO4溶液中，混合溶液的pH与lgcH2PO4-cH3PO4或lgcHPO【答案】(1)A(2)xK(3)变小(4)前者大D(5)a【解析】（1）向次磷酸溶液中加入足量的NaOH生成NaH2PO2，NaH2PO2与（2）NaH2PO2为正盐，则H3PO2为一元酸，其电离方程式为H3PO2⇌H++H2PO2-，电离平衡常数（3）H3PO2溶液加水稀释过程中，H3PO2⇌H++H2PO2（4）HPO42-和H2PO3-结合质子的能力即HPO42-+H2O⇌H2PO4-+OH-，H由Ka1(H3PO4)大于Ka2(H2CO3)，H3PO4酸性大于HCO3-酸性，根据强酸制弱酸原理，该反应H3PO4+CO32-=HCO3-+H2PO4-能发生，A正确；由Ka1(H（5）由cH2PO4-cH3PO4=Ka1c(H+)、cHPO42-cH2PO4-=Ka2c(H四、解答题18．镓广泛应用于光电及微电子领域，目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。已知镓与砷在元素周期表中位置如