山西省联考2022-2023学年高二上学期期末考试化学试卷（Word版附解析）

山西省名校联考2022-2023学年高二上学期期末考试

化学

可能用到的相对原子质量：H 1  C 12  O 16  Na 23  S 32  Ca 40  Cu 64

一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．化学与人类生活、生产息息相关。下列说法正确的是（    ）

A．草木灰和铵态氮肥混合使用能增强肥效

B．可用FeS清除污水中、等重金属离子

C．电解冶炼铝技术的成熟使铝合金应用得到普及

D．钢柱在水下比在空气与水的交界处更易生锈

2．乙二酸（）俗称草酸，为无色晶体，是二元弱酸，广泛分布于植物、动物和真菌体中，在实验研究和化学工业中应用广泛。乙二酸与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水，如。下列说法正确的是（    ）

A．乙二酸的电离方程式：

B．电负性：O>Cl>C>H

C．若基态原子的电子排布式写为，则违背了洪特规则

D．氧的基态原子的轨道表示式：

3．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（    ）

A．电解精炼铜时，若阴极析出3.2g铜，则阳极失电子数大于

B．0.1mol和0.2mol充分反应后分子总数小于

C．常温下，1LpH=10的纯碱溶液中，由水电离产生的数目为

D．由1mol和少量形成的中性溶液中，数目为

4．下列实验装置进行的相应实验，实验装置正确且与对应叙述相符的是（    ）

A．用图1装置可制备并能较长时间观察其颜色

B．用图2装置可制备无水

C．图3装置反应开始后，注射器活塞向右移，说明该反应为放热反应

D．用图4装置滴定溶液的浓度

5．已知常温下，几种物质的电离平衡常数。下列说法或离子方程式正确的是（    ）

A．等浓度的、、、、中，结合质子能力最强的是

B．向溶液中滴加少量氯水：

C．次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫：

D．溶液中通入少量二氧化硫：

6．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为：  ，下列说法不正确的是（    ）

A．增大压强，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子增多，反应速率加快

B．该反应在低温下能自发进行

C．为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化

D．能用勒夏特列原理解释通常采用500℃有利于氨的合成

7．T℃时，分别向10mL浓度均为的和溶液中滴的溶液，滴加的过程中和与溶液体积（V）的关系如图所示［已知：，］。下列有关说法错误的是（    ）

A．该温度下

B．a→c→d过程中，水电离出的氢离子浓度先逐渐减小后逐渐增大

C．溶液中

D．d点的坐标为34.9

8．下列说法正确的是（    ）

A．钠原子由时，原子释放能量，由基态转化成激发态

B．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动

C．在第三能层中自旋状态相同的电子最多有4个

D．同一原子中，2p、3d、4f能级的轨道数依次增多

9．、、、分别表示电离常数、水的离子积常数、水解常数、溶度积常数，下列判断不正确的是（    ）

A．室温下，的电离度一定比HClO的大

B．的溶液任何温度下均为中性

C．已知25℃时，AgCl和砖红色沉淀的分别为和，则用标准溶液滴定时，可采用为指示剂

D．某温度下，一元弱酸HA的越小，则NaA的越大

10．利用微生物燃料电池（MFC）处理废水，可实现碳氮联合转化。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是（    ）

A．电子移动方向是从A电极流向B电极，溶液中的移动方向从左到右

B．B电极反应式为：

C．相同条件下，A极区生成的与B极区生成的的体积之比为5∶4

D．该电池在高温情况下无法正常工作

二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。

11．下列表中实验操作、现象与结论对应关系正确的是（    ）

12．一定条件下，在催化剂作用下发生反应  。调整和的初始投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应的平衡转化率如图所示（各点对应的反应温度可能相同，也可能不同）。下列说法不正确的是（    ）

［已知反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数。］

A．B点中，和的物质的量之比为1∶3

B．C点中，更换高效催化剂，的平衡转化率仍等于75%

C．若A、B两点起始浓度相同，则

D．E点时

13．碳酸二甲酯DMC（）具有优良的溶解性能，其熔、沸点范围窄，表面张力大，粘度低，因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。科学家提出了新的合成方案（吸附在催化剂表面上的物种用*标注），反应机理如图所示。

下列说法正确的是（    ）

A．该合成反应

B．过程是该反应的决速步

C．过程中既有键的断裂，又有键的形成

D．是反应的中间产物

14．铬（Ⅵ）在溶液中能以多种形式存在。25℃时，调节初始浓度为的溶液的pH，平衡时铬（Ⅵ）在水溶液中各种存在形式的物质的量分数与pH的关系如图所示。已知：。下列说法正确的是（    ）

A．时，溶液中

B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加

C．的为

D．时，溶液中

三、非选择题：本题共4大题，共54分。

15．（13分）已知X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，相关信息如下表：

（1）X基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有______个方向，原子轨道呈______形。

（2）是动物和人体所必需的微量元素之一，也是重要的工业原料，与Y同族。Se的原子结构示意图为______。

（3）Z的基态原子的电子排布式为______。

（4）与Z元素成“对角线规则”关系的某短周期元素G的最高价氧化物的水化物具有两性，写出该两性物质与W元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式：______。

（5）R元素位于元素周期表的______区，比较元素R与镍的第二电离能______（填“<”或“>”），其原因是______。

16．（14分）硫酸锌是一种重要的工业原料，可用于制造印染用的媒染剂，木材及皮革保存剂等。以炼锌厂锌渣为原料，含ZnO、FeO、CuO、CdO等，生产的流程如下：

已知：①当溶液中剩余离子浓度小于时，认为生成沉淀的反应进行完全；

②常温下，，，，。

（1）“酸浸”时，需不断通入高温水蒸气，其目的是小的是______（填字母）。用的浓硫酸配制溶液，下列操作会使所配溶液浓度偏小的是____（填字母）。

（2）结合必要的化学反应方程式，从平衡角度解释加入ZnO得到滤渣2的原理：______。除杂过程中，若控制pH=4，溶液中______。结合实际生产情况一般取pH4.5~5.0，pH不宜过大的原因是______。

（3）滤渣3含有Zn和______（写化学式）。

（4）硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图所示。“系列操作”是：______，洗涤、干燥。

17．（13分）纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙，粒径在1~100nm之间，活性好，是一种新型高档功能性无机材料。实验室利用电化学法制备纳米碳酸钙，通过控制阴极的电流浓度和pH的方法得到纳米碳酸钙胶体并结晶析出。实验装置如图所示：

（1）装置乙中试剂X为______。

（2）实验开始后，需先电解一段时间，待阴极室溶液的后，再通入。则电解时，阴极发生的电极反应为______；若通入过快，可能造成的结果是______。

（3）由图可知离子交换膜的类型是______交换膜。

（4）实验小组查阅资料知：若向浓溶液中先通入，再通入也可制备纳米级碳酸钙，反应方程式：______。

（5）产品中杂质含量的测定，已知：

①EDTA（简写为）能与发生反应：（无色）（无色溶液）；

②钙指示剂（简写为）能与发生反应：（红色溶液）；

③CaIn稳定性弱于，pH为12~13时，可发生反应：（蓝色溶液）。

现取0.10g样品，放入烧杯中，加入适量的稀HCl溶解，移入容量瓶中配成100mL溶液，取其中20.00mL于锥形瓶，将pH调至12~13（所加试剂不影响滴定），加入2~3滴钙指示剂，用的EDTA标准溶液进行滴定，当达到终点时，消耗15.00mL标准溶液。测滴定终点时的现象是______，样品中钙的质量分数为______%（保留1位小数）。

18．（14分）甲醇是重要的化工原料，利用合成气（主要成分为CO、和）在催化剂作用下合成甲醇，相关反应的热化学方程式及298K时相关物质的能量如图所示。

i． 

ii． 

iii． 

（1）298K时，根据相关物质的能量，则______。

（2）在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的，在一定条件下发生反应i。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：

①由图可知反应在、、时都达到了平衡，而在、时都改变了条件，试判断时改变的条件可能是______。

②若时降压，时达到平衡，时增大反应物的浓度，请在图中画出时逆反应速率与时间的关系曲线。

（3）在一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的和，在催化剂的作用下仅发生反应ⅲ。下列叙述能表示该反应达到平衡状态的是______（填标号）。

a．平衡常数和焓变保持不变

b．容器中和的物质的量之比保持不变

c．容器中气体的密度不再改变

d．相同时间内，断裂键的数目是断裂键的2倍

（4）图甲为恒温恒容装置，乙为恒温恒压装置。已知和在一定条件甲下可以合成甲醇：。相同温度下，将1mol和3mol分别通入体积为1L的如图所示甲、乙装置中，一段时间后均达到平衡，此时的转化率：甲______乙（填“<”“>”或“=”）。

（5）一定条件下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol和3mol发生上述反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，达到平衡时，容器中为0.5mol，CO为0.1mol，此时的浓度为______，反应ⅲ的平衡常数为______（保留2位小数）。

山西省名校联考2022-2023学年高二上学期期末考试

化学参考答案

1．【答案】B

【解析】草木灰主要成分是碳酸钾，水解显碱性，铵盐水解显酸性，二者发生相互促进的水解反应生成氨气，会降低肥效，A错误；、遇FeS可转化为极难溶于水的PbS、HgS，B正确；为共价化合物，在熔融状态下不会发生电离，因此电解无法获得铝单质，C错误；钢柱在水中发生吸氧腐蚀，水的交界处的氧气浓度大于水下氧气浓度，更易发生吸氧腐蚀，更易生锈，D错误。

2．【答案】B

【解析】乙二酸为二元弱酸，故第一步电离的方程式为：，A错误；电负性：，B正确；在同一原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反，这个原理为泡利原理，若基态原子的电子排布式写为，则违背了泡利原理，C错误；氧的基态原子的轨道表示式：，D错误。

3．【答案】D

【解析】电解精炼铜时阴极电极反应式为，若阴极析出3.2g铜，物质的量为0.05mol，得到个电子，根据得失电子守恒可知阳极失电子数为，A错误；氢气和碘发生反应，反应前后分子总数不变，故0.1mol和0.2mol充分反应后分子总数等于，B错误；常温下，的纯碱溶液中、，纯碱溶液中水解促进水的电离，溶液中为水电离产生的，的纯碱溶液中水电离产生的物质的量为，数目为，C错误；根据电荷守恒有：，溶液呈中性，，则，即，数目为，D正确。

4．【答案】B

【解析】图1装置中Fe为阴极，无法生成，则无法制备，A错误；HCl气流可以抑制水解，从而制备无水，B正确；浓氨水和生石灰反应产生了气体，使活塞向右移动，不能证明该反应放热，C错误；高锰酸钾溶液具有强氧化性，会腐蚀橡胶，应该用酸式滴定管，D错误。

5．【答案】D

【解析】酸性越弱，其对应酸根结合氢离子的能力越强，所以等浓度的、、、、中，结合质子能力最强的是，A错误；向溶液中滴加少量氯水：，B错误；次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫，发生氧化还原反应：，C错误；根据电离平衡常数可知酸性：，所以少量气体通入溶液中会发生反应：，D正确。

6．【答案】D

【解析】增大压强，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子增多，反应速率加快，A正确；根据时反应能自发进行，已知、，则该反应在低温下能自发进行，B正确；催化剂“中毒”是因吸附或沉积毒物而使催化剂活性降低或丧失的过程，因此为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化，C正确；合成氨为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，但采用500℃是为了加快反应速率，因此不能用勒夏特列原理解释，D错误。

7．【答案】D

【解析】加入10mL时恰好完全反应，溶液中，因为，则，A正确；盐类的水解会促进水的电离，未加入时，金属阳离子的水解促进水的电离，随着的加入，金属阳离子和形成沉淀，溶液中水解的离子越来越少，水的电离程度逐渐减小，当完全沉淀时，即c点，水的电离程度最小，继续加入溶液，溶液中越来越多，而会发生水解，所以c→d的过程中，水的电离程度逐渐增大，B正确；溶液中质子守恒为，C正确；d点时，，因为，，，d点坐标为33.9，D错误。

8．【答案】D

【解析】基态Na的电子排布式为，由基态转化成激发态时，电子能量增大，需要吸收能量，A错误；电子云表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，B错误；在第三能层中包括三个能级分别是3s、3p、3d，在s能级中有一个轨道、在p能级中有三个能量相同的轨道、在d能级中有五个能量相同的轨道。所以第三能层中的轨道数目是1+3+5=9，每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子，那么在第三能层中自旋状态相同的电子最多有9个，C错误；同一原子中，2p轨道有3个，3d轨道有5个，4f轨道有7个，轨道数依次增多，D正确。

9．【答案】A

【解析】室温下，说明的酸性比HClO大，但电离度除了和弱酸本身有关外，还和浓度有关，所以的电离度不一定比HClO的大，A错误；的溶液中，，则，溶液一定呈中性，B正确；25℃时，AgCl的分别为和，当离子浓度小于时认为沉淀完全，因此恰好沉淀完全时，，此时溶液中，，可采用为指示剂，C正确；某温度下，一元弱酸HA的越小，则和结合就越容易，则NaA越易水解，（水解常数）越大，D正确。

10．【答案】C

【解析】分析装置图，电极A由转化为，碳元素的化合价升高，则A为燃料电池的负极，电极方程式是；电极B是正极，电子移动方向是从A电极（负极）流向B电极（正极），溶液中的移动方向从左到右，A正确；正极反应式为，B正确；生成1mol转移4mol电子，生成1mol转移10mol电子，根据得失电子守恒，A极区生成的与B极区生成的的物质的量之比为5∶2，相同条件下的体积之比为5∶2，C错误；该电池是微生物燃料电池，微生物不能在高温条件下生存，故该电池在高温情况下无法正常工作，D正确。

11．【答案】AD

【解析】钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀，使碳酸根离子的水解平衡逆向移动，溶液的碱性降低，则溶液红色变浅，A正确；向盛有2mL0.1mol/LNaOH溶液的试管中滴加4~5滴0.1mol/L溶液后NaOH大量过量，所以不能判断两者溶度积大小，B错误；湿润的pH试纸相当于对溶液进行稀释，测得pH不准确，应选干燥的pH试纸，C错误；实验中变量为溶液的浓度，前者浓度大，前者出现浑浊的时间更短，说明增大浓度，可以加快反应速率，D正确。

12．【答案】C

【解析】对于反应，在B点，假设反应开始时，，反应达到平衡时的平衡转化率为50%，则平衡时，，和的物质的量之比为1∶3，A正确；催化剂不能改变平衡转化率，因此的平衡转化率不变，B正确；A点和B点和的初始投料比相同，若A、B两点起始浓度相同时，升温平衡正向移动，的平衡转化率增大，则A点温度高于B点，则，C错误；，，E点时，D正确。

13．【答案】AC

【解析】由图示可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，，A正确；活化能大的步骤即决速步，由图示可知是该反应的决速步，B错误；过程中甲醇反应时有键的断裂，生成水时有键的形成，C正确；是催化剂，D错误。

14．【答案】AB

【解析】由图可知，时，溶液中，A正确；加入少量水稀释，溶液中，平衡正向移动，溶液中离子总数增加，B正确；由图像可知，，，为，C错误；时，溶液中，D错误。

15．【答案】（1）3（1分）  哑铃（1分）

（2）（2分）

（3）（2分）

（4）（2分）

（5）ds（1分）>（2分）铜失去的是全充满的电子，镍失去的是电子（2分）

【解析】根据相关信息，X、Y、Z、W、R分别为N、O、Al、K、Cu。

（1）X为N元素，核外电子排布式为，基态原子中能量最高的电子处于2p能级，有3个电子，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈哑铃形。

（2）Se的原子结构示意图为。

（3）Al基态原子的电子排布式为。

（4）与Al元素成“对角线规则”关系的某短周期元素为Be，Be最高价氧化物的水化物为，其与KOH反应的离子方程式为：。

（5）根据Cu在周期表中的位置可知，位于ds区；元素铜与镍的第二电离能，原因是铜失去的是全充满的电子，镍失去的是电子。

16．【答案】（1）升高温度，加快反应速率（2分）af（2分）

（2），加入ZnO后，ZnO与反应，使水解平衡向正反应方向移动进行，使转化为沉淀（2分）

（2分）pH过大，易转化为沉淀，导致锌损失，产率降低（2分）

（3）Cu、Cd（2分）

（4）加热浓缩，高于60℃以上趁热过滤（2分）

【解析】（1）“酸浸”时，不断通入高温水蒸气，可提高反应混合物的温度，加快反应速率；配制硫酸溶液时，所配溶液浓度偏小，则所量取浓硫酸的体积偏小或所配溶液体积偏大，故选af。

（2）氧化后，滤液中存在，加入ZnO除杂，与反应，使水解平衡向正反应方向移动进行，使转化为沉淀；若控制，溶液中；根据计算在完全沉淀，因此若pH过大，易转化为沉淀，导致锌损失，产率降低。

（3）加入锌粉将和置换，因此滤渣3含有锌和铜、镉。

（4）由图可知，一水硫酸锌的溶解度在60℃后随温度升高而降低，所以系列操作为加热浓缩，高于60℃以上趁热过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锌。

17．【答案】（1）饱和碳酸氢钠溶液（1分）

（2）（2分）阴极生成的碳酸钘沉淀溶解或生成碳酸氢钘副产物，降低产率（2分）

（3）阳离子（2分）

（4）（2分）

（5）当滴入最后半滴标准溶液时，锥形瓶中溶液颜色由红色变为蓝色，半分钟内不恢复红色（2分）30.0（2分）

【解析】（1）乙中试剂X为饱和碳酸氢钠溶液，除去中混有的HCl气体。

（2）实验开始后，需先电解一段时间，待阴极室溶液的后，再通入。形成过饱和溶液，有利于充分吸收二氧化碳；若通入过快则阴极生成的碳酸钙沉淀溶解或生成碳酸氢钙副产物，降低产率。

（3）根据题干实验原理在阴极形成碳酸钙，则钙离子向阴极移动，因此该离子交换膜是阳离子交换膜。

（4）向浓溶液中先通入，再通入的反应方程式为。

（5）由于钙指示剂（简写为）能与发生反应产生CaIn，使溶液变为红色，而在溶液pH为12~13时，可发生反应：，使溶液变为蓝色，CaIn稳定性弱于，所以滴定达到终点时的现象是当滴入最后半滴标准溶液时，锥形瓶中溶液颜色由红色变为蓝色，半分钟内不恢复红色；根据方程式可得关系式：，，则在0.1g样品配制的100mL溶液中含有的物质的量是，其质量是，所以的质量分数是30.0%。

18．【答案】（1）（2分）

（2）①催化剂（2分）

②（2分）

（3）d（2分）

（4）<（2分）

（5）0.6（2分）0.11（2分）

【解析】（1）已知298K时，相关物质的能量如图所示，则。

（2）①由图象可知，时刻，逆反应速率上升，并且后续未发生突变，因此时刻改变的条件增加了化学反应速率且不影响化学平衡，故时刻改变的条件可能为加入催化剂。

②ⅰ.为分子数减小的反应，若时降压，逆反应速率将突然降低，平衡将逆向移动，后续逆反应速率将逐渐降低，直至时达到平衡；时增大反应物的浓度，改变反应物浓度瞬间，甲醇浓度并未改变，因此瞬间逆反应速率不变，正反应速率增大，平衡将正向移动，甲醇浓度逐渐上升，逆反应速率将逐渐升高直至达到新平衡，因此图象如图所示：

（3）温度不变，平衡常数不变，因此平衡常数不变无法作为判断是否达到平衡的标志，焓变与化学反应有关，反应是否平衡焓变都是恒定不变的，焓变也无法作为判断是否达到平衡的标志，a错误；起始等物质的量的和，转化的物质的量与系数成正比，因此容器中和的物质的量之比等于1：1，不能说明达到平衡状态，b错误；容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，c错误；相同时间内，断裂键的数目是断裂键的2倍，说明正逆反应速率相等，说明达到平衡，d正确。

（4）甲装置是恒温恒容，乙装置是恒温恒压，相同温度下，将1mol和3mol分别通入，由于发生反应，气体分子数减少，则乙装置体积缩小，与甲比较相当于增大了压强，平衡进一步正向移动，转化率增大，故的转化率：甲<乙。

（5）设反应i中CO反应了，则：

ⅰ

ⅱ

ⅲ

所以，平衡时，；平衡时，，。