河南省洛阳市学年高二上学期期末考试化学试题Word文档格式.docx
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【答案】B
【详解】电解饱和食盐水时,溶液中的阴离子在阳极放电,在该溶液中存在的阴离子有Cl-、OH-,由于Cl-的放电能力大于OH-的放电能力,所以Cl-放电,Cl-失电子在阳极上生成氯气,电极反应式为:
2Cl--2e-=Cl2↑。
故合理选项是B。
3.下列有关电池叙述正确的是
A.锌锰干电池中,正极是锰
B.华为Mate20系列手机采用超大的容量高密度电池是一种一次电池
C.燃料电池电极本身只是一个催化转化元件,本身不包括活性物质
D.太阳能电池主要材料为二氧化硅
【详解】A.锌锰干电池中,正极是石墨,A错误;
B.华为Mate20系列手机采用超大的容量高密度电池是一种可连续充电、放电的二次电池,B错误;
C.燃料电池电极本身不包含活性物质,如氢氧燃料电池,燃料电池的燃料和氧化剂都是从外部供给,因此电极只是一个催化转化元件,本身不包括活性物质,C正确;
D.太阳能电池主要材料为晶体硅,D错误;
4.下面说法中正确的是
A.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目越多
B.某基态原子外围电子排布中最高能级的符号为3f
C.3d3表示3d能级上有3个轨道
D.ns能级的原子轨道图可表示为
【答案】D
【详解】A.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子出现的机会多,A错误;
B.第三能层具有的能级只有s、p、d三种,B错误;
C.3d3表示3d能级上有3个电子,C错误;
D.ns能级的电子云是球形对称的,原子轨道图可表示为
,D正确;
故合理选项是D。
5.关于晶体下面说法不正确的是
A.任何晶体中,若含有阳离子也一定含有阴离子
B.离子晶体都是化合物
C.原子晶体中只含有共价键
D.某晶体固态不导电,熔融状态能导电,则说明该晶体是离子晶体
【答案】A
【详解】A.在金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,所以晶体中,若含有阳离子不一定含有阴离子,A错误;
B.离子化合物是由阴、阳离子构成的化合物,离子化合物在固态时都是离子晶体,B正确;
C.原子晶体是原子间通过共价键结合形成的空间网状结构的晶体,所以原子晶体中只含有共价键,C正确;
D.某晶体固态不导电,说明在该晶体中不含有只有移动的离子,在熔融状态能导电,说明在熔融状态时有自由移动的离子,因此可说明该晶体是离子晶体,D正确;
故合理选项是A。
6.下面说法中,正确的是
A.根据对角线规则,铍和铝的性质具有相似性
B.在SiH4、NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键
C.丙烯(CH3—CH=CH2)分子中3个碳原子都是sp3杂化
D.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°
28′
【分析】
A.元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的性质具有相似性,这种规律被称为“对角线规则”,根据元素的位置情况来判断;
B.在物质或离子中中心原子含有空轨道,和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键,在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键;
C.根据杂化轨道数判断杂化类型,杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数,据此判断杂质类型;
D.P4和CH4都是正四面体分子,CH4键角为109°
28ˊ,P4键角为60°
。
【详解】A.对角线规则为:
沿周期表中金属与非金属分界线方向对角的两主族元素性质相似,铍和铝位置关系符合对角线规则,物质的性质相似,A正确;
B.NH4+含有配位键,铜原子提供空轨道,氮原子提供孤电子对,[Cu(NH3)4]2+中存在配位键,而SiH4中无配位键,B错误;
C.丙烯(CH3—CH=CH2)分子中甲基C原子采用sp3杂化,含有碳碳双键的两个C原子采取sp2杂化,C错误;
D.CH4分子中中心C原子价层电子对个数为4,为四面体结构,4个共价键完全相同,为正四面体且键与键之间夹角为109°
28′,P4结构为正四面体结构,四个P原子在正四面体的四个顶点上,键与键之间夹角为60°
,D错误;
【点睛】本题考查了对角线规则、配位键、原子杂化类型的判断、键角等知识,掌握原子结构理论是本题解答的关键,题目难度中等。
7.现有三种元素的基态原子电子排布式如下①1s22s22p63s23p4;
②1s22s22p63s23p3;
③1s22s22p5。
则下列有关比较中错误的是
A.第一电离能:
③>
②>
①B.原子半径:
①>
③
C.电负性③>
②D.最高正化合价③>
①
【详解】由核外电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4为S元素,②1s22s22p63s23p3为P元素,③1s22s22p5为F元素。
A.同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能F>P>S,即③>②>①,A正确;
B.同周期从左向右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,故原子半径P>S>F,即②>①>③,B正确;
C.同周期从左向右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,故电负性③>①>②,C正确;
D.S元素最高正化合价为+6,P元素最高正化合价为+5,故最高正化合价:
①>②,但F没有正化合价,D错误;
8.下列叙述的两个量,前者一定大于后者的是
A.将pH=3的盐酸和醋酸分别稀释成pH=5的溶液,所加水的量
B.纯水在0℃和80℃时的pH
C.等体积且pH都等于5的盐酸和AlCl3的溶液中已电离的水分子
D.pH=12的氨水和NaOH溶液的导电能力
【详解】A.盐酸是强酸,醋酸是弱酸,稀释促进醋酸的电离平衡正向移动,所以稀释后溶液的pH若相等,醋酸需要的水量大于盐酸,A错误;
B.水的电离过程是吸热过程,升高温度,水电离程度增大,溶液中c(H+)增大,溶液的pH减小,所以纯水在0℃和80℃时的pH:
前者大于后者,B正确;
C.盐酸电离产生H+,对水的电离平衡起抑制作用,使水的电离程度减小;
AlCl3是强酸弱碱盐,在溶液中Al3+水解,消耗水电离产生的OH-,促进了水的电离,使水的电离平衡正向移动,水电离的分子数增多,所以已电离的水分子后者大于前者,C错误;
D.氨水中是一水合氨是一元弱碱,NaOH是一元强碱,碱电离产生OH-抑制水的电离,由于溶液的pH相同,所以溶液中c(OH-)相同,离子浓度相同,溶液的导电能力就相同,D错误;
9.下列实验操作或结论正确的是
A.滴定前待测液润洗锥形瓶
B.容量瓶和滴定管使用前均需要查漏
C.蒸馏完毕时,先关闭冷凝水,再停止加热
D.用标准液滴定待测液时,读取滴定管的刻度滴定前平时,滴定后俯视会造成测定结果偏高
【详解】A.用标准溶液滴定锥形瓶中未知浓度的溶液,滴定前不能用待测液润洗锥形瓶,否则会导致消耗标准液的体积增加,A错误;
B.容量瓶是准确配制一定物质的量浓度溶液的仪器,带有玻璃塞,因此要查漏;
滴定管是准确量取溶液体积的仪器,含有活塞,因此也需要查漏,B正确;
C.蒸馏完毕时,先停止加热,再关闭冷凝水,C错误;
D.用标准液滴定待测液时,读取滴定管的刻度滴定前平时,滴定后俯视会造成测定结果偏低,D错误;
10.已知反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH<
0,在一定温度和压强下于密闭容器中,反应达到平衡时,下列叙述正确的是
A.升高温度,K增大B.减小压强,n(CO2)增大
C.充入一定量的氮气,n(H2)不变D.更换高效催化剂,CO的转化率增大
A.升高温度,平衡向逆反应方向移动;
B.减小压强,平衡向体积增大的方向移动;
C.在一定温度和压强下,充入一定量的氮气,相当于混合气体压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动;
D.催化剂不会引起化学平衡的移动。
【详解】A.△H<0,说明该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,化学平衡常数减小,A错误;
B.该反应是反应前后气体体积相等的反应,减小压强,化学平衡不移动,n(CO2)不变,B错误;
C.充入一定量的氮气,相当于混合气体压强减小,但该反应前后气体体积不变,平衡不移动,n(H2)不变,C正确;
D.催化剂能改变反应速率,但不会引起化学平衡的移动,所以CO的转化率不变,D错误;
【点睛】本题考查化学平衡的影响因素的知识,注意观察方程式的特征,把握外界条件对平衡状态的影响。
二.选择题(本题共10小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共30分)
11.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.由X→Y反应的ΔH=E2-E3
B.降低压强有利于提高X→Z的转化率
C.升高温度有利于提高X→Z的反应速率
D.由图可知,等物质的量的Y的能量一定比X的能量高
【详解】A.根据图示可知由X→Y反应的方程式为2X(g)=3Y(g),反应物的能量比生成物的能量低,所以该反应是吸热反应,ΔH=E3-E2,A错误;
B.根据图示可知X转化为Z的反应为2X(g)
Z(g),该反应的正反应为气体体积减小的反应,减小压强,化学平衡逆向移动,降低了X的转化率,B错误;
C.根据图示可知X转化为Z的反应为2X(g)
Z(g),该反应的正反应为放热反应,ΔH=E1-E2<
0,升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率加快,C正确;
D.根据图示可知3molY的能量比2molX的能量高,但不能判断等物质的量的Y、X的能量高低,D错误;
12.下面的叙述不正确的是
A.晶胞空间利用率:
金属铜>金属镁>金属钾>金属钋
B.硬度由大到小:
金刚石>碳化硅>晶体硅
C.晶体熔点由低到高:
CH4<SiH4<GeH4<SnH4
D.晶格能由大到小:
NaF>NaCl>NaBr>NaI
【详解】A.金属钾的空间利用率是68%,Po的空间利用率是52%,金属铜和金属镁的空间利用率都是74%,因此不同金属的空间利用率大小关系为金属铜=金属镁>
金属钾>
金属钋,A错误;
B.三种晶体都是原子晶体,由于共价键的键长Si-Si>
Si-C>
C-C,共价键的键长越短,原子间形成的共价键结合的就越牢固,晶体的硬度就越大,所以晶体硬度由大到小:
金刚石>
碳化硅>
晶体硅,B正确;
C.这几种物质都是分子晶体,分子间通过分子间作用力结合,由于分子间作用力随物质相对分子质量的增大而增大,分子间作用力越大,克服分子间作用力使物质熔化需要的能量就越高,所以物质的熔点由低到高:
CH4<
SiH4<
GeH4<
SnH4,C正确;
D.离子晶体的晶格能与离子电荷成正比,与离子半径成反比,从F到I其简单阴离子的半径随原子序数增大而增大,所以其晶格能随原子序数的增大而减小,故晶格能由大到小为NaF>
NaCl>
NaBr>
NaI,D正确;
13.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液,下面叙述错误的是
A.待加工铝制品件为阳极
B.在电解过程中,阴极附近溶液的pH值增大
C.阳极的电极反应式为:
2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+
D.硫酸根离子在电解过程中向阴极移动
【详解】A.铝的阳极氧化法表面处理技术中,金属铝是阳极材料,A正确;
B.在电解过程中,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,由于该溶液中含有的阴离子有水电离产生的OH-,所以阴极附近溶液的c(OH-)增大,溶液的pH值增大,B正确;
C.用电解氧化法可以在铝制品表面形成氧化膜,其中金属铝是阳极材料,对应的电极反应为2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+,C正确;
D.在电解池中,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,故硫酸根离子在电解过程中向阳极移动,D错误;
故答案选D。
14.用石墨电极在电压为24V时电解烧杯内的澄清石灰水溶液,观察到烧杯内两个石墨电极表面均产生气泡,且澄清石灰水逐渐变成白色浑浊。
将电解溶液产生的白色浑浊进行离心沉淀分离,并向分离后的沉淀内滴加稀盐酸,观察到有大量气泡产生。
下面说法不正确的是
A.电解时阴极电极反应为2H2O+e-=2OH-+H2↑
B.电解产生白色浑浊主要成分是CaCO3
C.电解时阳极附近有CO2生成
D.石墨电极为惰性电极,电解过程石墨电极不会发生变化
【详解】A.电解时,在阴极上溶液中的阳离子放电,由于阳离子放电能力H+>
Ca2+,所以在阴极上水电离产生的H+获得电子变为氢气,电极反应式是2H2O+e-=2OH-+H2↑,A正确;
B.根据题意,将电解溶液产生的白色浑浊进行离心沉淀分离,并向分离后的沉淀内滴加稀盐酸,观察到有大量气泡产生,说明电解产生白色浑浊主要成分是CaCO3,B正确;
C.电解时在阳极上溶液中的阴离子放电,4OH--4e-=O2↑+2H2O,反应产生的O2与石墨电极发生反应生成CO2,所以阳极附近有CO2生成,C正确;
D.根据选项C分析可知,在阳极上OH-失去电子反应产生的氧气与石墨电极反应产生CO2,消耗石墨电极,D错误;
15.下列图示装置和对应实验原理的描述均正确的是
A
B
C
D
根据温度计读数的变化测定浓硫酸和NaOH溶液反应的反应热
加热固体NaHCO3制备少量的Na2CO3
验证牺牲阳极的阴极保护法,可证明铁被保护
根据小试管中液面的变化可判断铁钉发生了析氢腐蚀
A.AB.BC.CD.D
【详解】A.浓硫酸溶于水会放出热量,所以不能根据温度计读数变化判断反应是否是放热反应,A错误;
B.加热固体NaHCO3要在坩埚中进行,不能使用烧杯,B错误;
C.Fe、Zn、电解质溶液构成原电池,若Fe被保护,未被腐蚀,附近溶液中就没有Fe2+生成,向其附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液,溶液中无蓝色物质生成,可以达到目的,C正确;
D.在NaCl溶液中铁发生吸氧腐蚀,试管中气体压强减小。
导气管中液面上升,不是发生析氢腐蚀,D错误;
16.用惰性电极电解2mol/L的NaCl和1mol/L的MgSO4混合液时,下列曲线合理的是
A.
B.
C.
D.
在2mol/L的NaCl和1mol/L的MgSO4混合液中含有的阴离子有Cl-、SO42-、OH-,放电顺序为Cl->
OH->
SO42-;
含有的阳离子由Na+、Mg2+、H+,放电顺序为H+>
Mg2+>
Na+,然后根据Mg2+与OH-会形成Mg(OH)2沉淀及溶液的成分来分析各种物理量的变化。
【详解】用惰性电极电解2mol/L的NaCl和1mol/L的MgSO4混合液时,发生的反应依次为:
Mg2++2H2O+2Cl-
Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,2H2O
2H2↑+O2↑。
A.电解开始形成沉淀,当第一个分组完成后,不再产生沉淀,沉淀量不再发生变化,A错误;
B.电解前Mg2+水解消耗溶液中的OH-,使溶液显酸性,即开始时pH<
7,B错误;
C.电解开始发生第一个反应,开始形成沉淀,当Mg2+沉淀完全后,再进行电解,不会产生沉淀,沉淀量也不再减少,C正确;
D.当第一个反应完全后的溶液为Na2SO4溶液,该物质是强酸强碱盐,显中性,pH=7,D错误;
【点睛】本题考查了混合溶液电解过程中各个物理量的变化情况。
掌握惰性电极电解时溶液中微粒的放电先后顺序是本题解答的关键,同时要注意当H+放电后溶液中OH-与Mg2+不能共存,会形成沉淀,结合盐的水解规律分析溶液酸碱性及其变化。
17.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电极反应为:
16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。
下列说法正确的是
A.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14g
B.电解池中加入少量硫酸增强导电性
C.电池充电时间越长,电池中的Li2S2量越多
D.电池工作时,负极可发生反应:
2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
根据电池反应16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)可知负极锂失电子发生氧化反应,电极反应为:
Li-e-=Li+,Li+移向正极,所以a是正极,发生还原反应:
S8+2e-=S82-,S82-+2Li+=Li2S8,3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6,2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4,Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2,根据电极反应式结合电子转移进行计算。
【详解】A.负极反应为:
Li-e-=Li+,当外电路流过0.02mol电子时,消耗的锂为0.02mol,负极减重的质量为0.02mol×
7g/mol=0.14g,A正确;
B.硫作为不导电的物质,导电性非常差,而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料,则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性,但是不能加入硫酸,因为金属锂可以和硫酸之间反应,B错误;
C.充电时a为阳极,与放电时的电极反应相反,则充电时间越长,电池中的Li2S2量就会越少,C错误;
D.据分析可知正极可发生反应:
2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4,负极上发生氧化反应,电极反应为:
Li-e-=Li+,D错误;
【点睛】本题考查新型电池,注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写。
解答本题的关键是根据离子的流向判断原电池的正负极,题目难度中等。
18.根据量子力学计算,氮化碳结构有五种,其中一种β-氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料,已知该氮化碳的二维晶体结构如图所示。
下列有关氮化碳的说法不正确的是
A.该晶体中的碳、氮原子核外都满足8电子稳定结构
B.氮化碳中碳显+4价,氮显-3价
C.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子和三个碳原子相连
D.氮化碳的分子式为C3N4
【详解】A.根据图中结构可知,每个碳原子周围有四个共价键,每个氮原子周围有三个共价键,碳原子最外层有4个电子,形成四个共价健后成8电子稳定结构,氮原子最外层有5个电子,形成三个共价键后,也是8电子稳定结构,A正确;
B.由于元素的非金属性N>
C,所以形成共价键时,共用电子对偏向N,偏离C,所以氮化碳中碳显+4价,氮显-3价,B正确;
C.根据晶体结构可知每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子和三个碳原子相连,C正确;
D.由于氮化碳是原子晶体,不存在分子,因此没有分子式,D错误;
19.许多过渡金属离子对多种配体有很强的结合力,能形成种类繁多的配合物。
A.向配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·
H2O溶液中加入足量的AgNO3溶液,所有的Cl-均被完全沉淀
B.配合物Ni(CO)4常温下呈液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,则固态Ni(CO)4属于分子晶体
C.配合物[Cu(NH3)4]SO4·
H2O的配体为NH3和SO42-
D.配合物[Ag(NH3)2]OH的配位数为6
【详解】A.加入足量的AgNO3溶液,外界Cl-离子与Ag+反应形成AgCl沉淀,內界配位离子Cl-与Ag+不能反应,A错误;
B.配合物Ni(CO)4常温下呈液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,根据相似相容原理可知,固态Ni(CO)4属于分子晶体,B正确;
C.配合物[Cu(NH3)4]SO4·
H2O的配体为NH3,C错误;
D.配合物[Ag(NH3)2]OH的的配体为NH3,配位数为2,D错误;
20.用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定体积均为20mL,浓度均为0.1mol/LHCl溶液和HX溶液,溶液的pH随加入的NaOH溶液体积变化如图。
A.M点c(HX)-c(X-)>
c(OH-)-c(H+)
B.N点的pH>
7的原因是由于NaOH过量所致
C.HX为弱酸,且电离平衡常数Ka≈1×
10-10
D.P点c(Cl-)=0.05mol/L
【详解】A.M点为等浓度NaX、HX混合溶液,且溶液呈碱性,说明X-的水解程度大于HX的电离程度,由物料守恒可知:
2c(Na+)=c(X-)+c(HX),结合电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),联立可得:
c(X-)+c(HX)+2c(H+)=2c(X-)+2c(OH-),整理得:
c(HX)-c(X-)=2c(OH-)-2c(H+)>
c(OH-)-c(H+),A正确;
B.N点溶液为NaX溶液,该盐是强碱弱酸盐,X-发生水解,消耗水电离产生的H+,促进了水的电离,最终达到平衡时c(OH-)>
c(H+),溶液显碱性,B错误;
C.0.1mol/L的HX的pH=5,c(H+)=10-5mol/L,根据电离平衡常数的定义可得K=
,C错误;
D.P点溶液为NaCl、HCl按1:
1物质的量的混合溶液,c(Cl-)=
第II卷(非选择题,共50分)
三、填空题(本题共4小题,共50分)
21.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破,2018年是合成氨工业先驱哈伯(P·
Haber)获得诺贝尔奖100周年
(1)合成氨反应是一个可逆反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),已知298K时:
ΔH=-92.2kJ/mol,ΔS=-198.2J/(K·
mol),则根据正反应的焓变和熵变分析,常温下合成氨反应____(填“能”或“不能”)自发进行。
实验研究表明,在特定条件下,合成氨反