2024邯郸五校高二上学期12月月考试题化学含解析

Cl-
4.如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。已知：在工作温度高达700~900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
A.电池内的O2-由电极乙移向电极甲
B.电池的总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O
C.当电极甲上消耗1ml N2H4时，电极乙上有22.4LO2参与反应
D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
5.下列化学用语的表达式正确的是
A.Na+的结构示意图：
B.基态硫原子最外层电子的轨道表达式：
C.基态O2-的电子排布式：1s22s22p6
D.中子数为8的碳原子符号：
6.锅炉水垢是一种安全隐患，为除去水垢中的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。下列说法正确的是
A.Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
B.沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动
C.转化过程的平衡常数K=
D.沉淀转化的难易与溶解度大小无关
7.对于反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g) △H<0，下列条件中能使活化分子百分数增加的是
A.增加反应物浓度 B.增大气体的压强
C.升高体系的温度 D.缩小反应容器的体积
8.用惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液，下列说法中不正确的是
A.阴极发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu
B.阳极发生的电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑
C.若有6.4g金属Cu析出，放出的O2为0.05ml
D.恰好电解完时，加入一定量的Cu(NO3)2溶液可恢复到原来的浓度
9.一定温度下，在恒容的密闭容器中建立平衡：C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。在一定条件下不能确定上述可逆反应已达到化学平衡状态的是
A.v正(C2H4)=v逆(H2O)
B.混合气体的压强不再发生变化
C.生成nmlH2O的同时生成nmlC2H5OH
D.1mlC=C断裂的同时形成1mlC-O键
10.用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是
A.纯净的KOH溶液从a出口导出
B.通电后阴极区附近溶液pH会增大
C.K+通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区
D.阳极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
11.温度为T1时，在两个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g) △H>0。实验测得v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。
下列说法错误的是
A.Tl时，该反应的平衡常数为0.8
B.容器Ⅱ初始状态时，v正>v逆
C.Tl时，k正>k逆
D.当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T2>T1
12.金属钾、铜的部分结构和性质的数据如表所示，则下列说法错误的是
A.单位体积内自由电子数目：KB.金属键强弱顺序为KC.金属的硬度大小顺序为KD.两者最外层电子数目相等，因此其金属键的强弱取决于原子半径大小
13.下列各组元素中，彼此的化学性质一定相似的是
14.常温下，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知常温下Ksp(CaSO4)=9×10-6。下列说法正确的是
A.升高温度曲线会往左下方移动
B.d点表示CaSO4的过饱和溶液，b点表示CaSO4的不饱和溶液
C.b点加水可以变到如图的曲线上，且此时的Ksp(CaSO4)=2×10-5
D.加入Na2SO4(s)，可以使溶液由a点变到c点
15.根据下列实验操作所得的现象及结论不正确的是
16.常温下，首先将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后向所得饱和氯水中滴加0.1ml/L的KOH溶液。整个实验进程中溶液的pH变化曲线如图所示，下列叙述正确的是
A.用pH试纸测a点pH约为b点pH的2倍
B.向a点所示溶液中通入SO2，溶液的酸性增强
C.b点溶液中：c(H+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(HClO)>c(OH-)
D.c点所示溶液中：c(K+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)
二、非选择题(本题共4小题，共52分)
17.(12分)研究化学反应过程与能量变化的关系具有重要意义。回答下列问题：
(1)CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]的能量变化如图1所示，写出该反应的热化学方程式：__________________。
(2)C6H6(l)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以测量，原因是_______________。已知CO的标准燃烧热，还需要的一组数据是____(写出热化学方程式，焓变用△H表示)。
(3)H2(g)与F2(g)发生反应生成HF(g)过程中的能量变化如图2所示，仿照图1，在图3中画出该反应的能量-反应历程曲线图(标出该反应的焓变)。
(4)图4表示ⅥA族的O、S、Se、Te在生成1ml气态氢化物时的焓变数据，根据数据可确定c代表______(填元素符号)的氢化物，写出H2Te发生分解反应的热化学方程式：_____________。
(5)已知：S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) △H=-8akJ/ml；1个S分子中有8个硫硫键，1个SO2分子中有2个硫氧键；破坏1ml硫氧键、1ml氧氧键所需能量分别为bkJ、ckJ，则生成1ml硫硫键所释放能量为_______。
18.(12分)甲醇(CH3OH)燃料电池的工作原理如图甲所示，回答下列问题：
(1)该电池工作时，b口通入的物质为_______(填化学式，下同)，c口通入的物质为___________。
(2)该电池负极的电极反应式为_______________。
(3)精炼铜时，粗铜应与甲醇燃料电池的_____(填“正”或“负”)极相连，阴极的电极反应式为___________，电解质溶液为_____。
(4)以该燃料电池作电源，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊(如图乙)，原因是：__________(用相关的电极反应式表示)。
19.(14分)甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。回答下列问题：
(1)天然气中含有H2S杂质，某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液，已知T℃时，Kb(NH3·H2O)=1.74×10-5；Ka1(H2S)=1.07×10-7，Ka2(H2S)=1.74×10-13，NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是_____(填字母)。
A.c()>c(HS-)>c(OH-)>c(H+) B.c(HS-)>c()>c(S2-)>c(H+)
C.c()>c(HS-)>c(H2S)>c(S2-) D.c(HS-)>c(S2-)>c(H+)>(OH-)
(2)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下反应制取H2，其原理为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
①一定温度时，在一个体积为2L的恒容密闭容器中，加入1mlCH4和1.4ml水蒸气发生上述反应，5min后达平衡，生成0.2mlCO，用H2表示该反应的平均反应速率为_____。此反应的平衡常数为_____(结果保留到小数点后三位)。
②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是_____(填字母)。
A.体系的压强不再发生变化
B.生成1mlCH4的同时消耗3mlH2
C.各组分的物质的量浓度不再改变
D.体系的密度不再发生变化
E.反应速率v(CH4)：v(H2O)：v(CO)：v(H2)=1：1：1：3
(3)直接用甲烷燃料电池电解乙和丙中的溶液的装置如图所示：
乙池中的石墨为______极，甲池中通入CH4的电极反应式为_____，当甲池中消耗280mlL(标准状况下)O2时，丙池中理论上最多产生______g固体。
20.(14分)不锈钢是由铁、铬、镍、碳及多种不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO3。回答下列问题：
(1)写出基态Fe2+的电子排布式：_____________。基态铬原子的未成对电子数为___________。
(2)铁和镍位于元素周期表的同一周期同一族，它们均位于第____周期第
_____族。
(3)金属铜及镍都是由金属键形成的晶体，元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1958kJ/ml、INi=1753kJ/ml，ICu>INi的原因是________。
(4)某镍镧合金是优质储氢材料，其晶胞如图所示，则它的化学式为_____。
(5)Fe的一种晶体如图甲、乙所示。
①图甲中与铁原子等距离且最近的铁原子数为_________。
②若按甲中虚线(面对角线)方向切乙，得到的图像正确的是____(填字母)。
A. B. C. D.
(6)金属铬属于体心立方晶体(如图)，已知其密度为7.2g/cm3，则晶体中铬原子的半径为________cm(阿伏加德罗常数的值为NA，列出表达式)。
容器编号
物质的起始物质的量/ml
平衡时物质的物质的量/ml
n(NO2)
n(NO)
n(O2)
n(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
金属
K
Cu
原子外围电子排布
4s1
3d104s1
原子半径/pm
255
128
原子化热/kJ·ml-1
90.0
339.3
熔点/℃
63.4
1083
选项
(Ⅰ)基态原子结构信息
(Ⅱ)基态原子结构信息
A
最外层电子排布式：1s2
最外层电子排布式：2s2
B
核外有12个电子
K、L层电子数之和与M、N层电子数之和相等
C
2p能级上有1个未成对电子
核外电子共有17种运动状态
D
L层上只有一个空轨道
M层上有3个p电子
选项
实验操作
现象及结论
A
室温下，用pH试纸测0.1ml/L-1的NaHSO3溶液的pH约为5
说明的水解大于电离
B
向体积均为20ml的冷水和沸水中分别滴入3滴FeCl3饱和溶液
前者为黄色，后者为红褐色，说明温度升高，Fe3+的水解程度增大
C
取CH3COONa溶液于试管中并加入几滴酚酞试剂，再给试管加热
溶液颜色变深，说明CH3COONa溶液中存在水解平衡
D
将MgCl2溶液加热蒸干并灼烧
得到的白色固体为MgO
2023~2024学年第一学期二调考试·高二年级化学
参考答案、提示及评分细则
1.B
【解析】在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热称为反应热，特指化学变化，A项错误；标准燃烧热是指101kPa时，1ml物质完全燃烧的反应热，C项错误；热化学方程式书写时需注明反应时的温度和压强，D项错误。
2.A
【解析】升高温度，活化分子的百分数增大，反应速率增大，A项符合题意；如在反应体系中充入惰性气体，虽然压强增大，但参加反应的气体的浓度不变，反应速率不变，B项不符合题意；若反应物为纯固体或纯液体，增大反应物的量，反应速率不变，C项不符合题意；使用催化剂能改变反应速率，能加快也能减慢，D项不符合题意。
3.D
【解析】非金属性：Cl>S，热稳定性：HCl>H2S，A项正确；Cl、Br同主族，电负性：Cl>Br，B项正确；P原子的价层电子呈半充满稳定结构，第一电离能：P>S，C项正确；K+与Cl-电子层结构相同，核电荷数：K+>Cl-，故r(K+)4.A
【解析】该装置中电极甲为负极，电极乙为正极，所以O2-由电极乙移向电极甲，A项正确；电池的总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，B项错误；当电极甲上消耗1ml N2H4时，转移4ml电子，根据电子转移守恒，可知电极乙.上有1mlO2参与反应，该题中没有指明条件，C项错误；在外电路中，电子由负极(甲)移向正极(乙)，D项正确。
5.C
【解析】Na+的结构示意图为，A项错误；基态硫原子最外层电子的轨道表示式为，B项错误；基态O2-的电子排布式为1s22s22p6，C项正确；中子数为8的碳原子的质量数为14，其符号为，D项错误。
6.B
【解析】从沉淀转化的角度，CaSO4转化为溶解度更小的CaCO3，则Ksp(CaCO3)7.C
【解析】增大反应物浓度，增大了单位体积的活化分子数，没有改变活化分子百分数，A项错误；增大压强，相当于增大了浓度，活化分子数目增大，没有改变活化分子百分数，B项错误；升高温度，增大了分子能量，增大了活化分子百分数，C项正确；缩小反应容器的体积，相当于增大气体压强，D项错误。
8.D
【解析】惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液，阴极发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu，A项正确；阳极发生的电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，B项正确；若有6.4gCu(即0.1ml)析出，转移电子是0.2ml，放出的O2为0.05ml，C项正确；恰好电解完时应加入一定量的CuO溶液可恢复到原来的浓度，D项错误。
9.D
【解析】根据反应可知，v正(C2H4)=v正(H2O)，若v正(C2H4)=v逆(H2O)，则v正(H2O)=v逆(H2O)，说明反应达到平衡状态，A项不符合题意；反应方程式两边气体系数之和不等，混合气体的压强不再发生变化，气体总物质的量不变，反应达到平衡，B项不符合题意；同时生成等物质的量的水与乙醇，反应达到平衡，C项不符合题意；C=C断裂与形成C-O键均为正反应，D项符合题意。
10.A
【解析】左侧溶液中氢氧根离子转化为氧气，多余的钾离子透过阳离子交换膜进入右侧，右侧由水电离出的氢离子转化为氢气，剩余大量由水电离出的氢氧根离子，加上透过阳离子交换膜过来的钾离子，使右侧溶液中氢氧化钾的浓度增大，所以纯净的KOH溶液从b出口导出，A项错误；阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，由水电离出的氢氧根离子浓度增大，pH增大，B项正确；K+通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区，C项正确；阳极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，D项正确。
11.C
【解析】Tl时， 2NO2(g)2NO(g)+O2(g)
起始浓度/ml·L-1 0.6 0 0
平衡浓度/ ml·L-1 0.2 0.4 0.2
则T1时，K=9.2×0.4=0.8，A项正确；
容器Ⅱ初始时，Qc=<0.8，反应正向进行，即v正>v逆，B项正确；
化学平衡时v正=v逆，则k正c2(NO)=k逆c2(NO).c(O2)，K=，因为K=0.8，即<1，C项错误；
T2时，若k正=k逆，即K'=1>0.8，说明平衡正向移动，因为△H>0，故T2>T1，D项正确。
12.D
【解析】决定金属键强弱的因素是单位体积内自由电子数目和原子半径的大小，金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大；金属单位体积内自由电子的数目则取决于金属的外围电子数目，而不是金属的最外层电子数目。
13.B
【解析】最外层电子排布式为1s2，对应元素为He，最外层电子排布式为2s2，对应的元素为Be，两者化学性质不相似，A项不符合题意；基态原子核外有12个电子的元素为Mg，K、L层排满时共有10个电子，故M层有8个电子，N层有2个电子，该元素为Ca，B项符合题意；2p能级上有一个未成对电子，对应元素可能为B或F，核外有17种运动状态电子的元素为Cl，C项不符合题意；L层上只有一个空轨道，对应元素为C，M层上有3个p电子，对应元素为P，两者位于不同主族，D项不符合题意。
14.D
【解析】升高温度CaSO4的溶解度会增大，曲线应该往右上方移动，A项错误；d点表示CaSO4的不饱和溶液，b点表示CaSO4的过饱和溶液，B项错误；b点为CaSO4的过饱和溶液，加水可使其与如图的沉淀溶解平衡曲线重合，但Ksp只与温度有关，此时的Ksp(CaSO4)=9×10-6，C项错误；加入Na2SO4(s)，c()增大，平衡逆向移动，c(Ca2+)减小，溶液由a点变到c点，D项正确。
15.A
【解析】电离导致溶液呈酸性，水解导致溶液呈碱性，室温下测得0.1ml/L的NaHSO3溶液的pH约为5，说明的电离大于其水解，A项错误；水解反应为吸热反应，在沸水中，FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体，溶液为红褐色，B项正确；溶液颜色变深，说明水解程度增大，可说明存在水解平衡，升高温度向吸热反应方向移动，C项正确；MgCl2水解生成Mg(OH)2和盐酸，加热，盐酸挥发，蒸干得到Mg(OH)2固体，灼烧得到白色固体MgO，D项正确。
16.B
【解析】a点到b点是Cl2的溶解平衡：Cl2+H2O==H++C1-+HClO，酸性增强，c(H+)逐渐增大，且HClO有漂白性，不能用pH试纸测定氯水的pH，A项错误；a点溶液通入SO2发生反应：HClO+SO2+H2O=HCl+H2SO4，酸性增强，B项正确；b点所示溶液为Cl2溶解达到饱和，HClO是弱电解质，部分电离，故c(H+)>c(Cl-)>c(HClO)>c(ClO-)>c(OH-)，C项错误；c点溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，根据电荷守恒得c(H+)+c(K+)=c(Cl-)+c(ClO-)+e(OH-)，故c(K+)=c(Cl-)+c(ClO-)，D项错误。
17.(1)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-86.98kJ/ml(或其他合理答案，2分)
(2)难以控制反应只生成CO(1分)；2C6H6(1)+15O2(g)=12CO2(g)+6H2O(g) △H(或其他合理答案，2分)
(3) (2分)
(4)S(1分)；H2Te(g)=H2(g)+Te(s) △H=-154kJ/ml(或其他合理答案，2分)
(5)(2b-a-c)kJ(2分)
18.(1)CH3OH；O2(各1分)
(2)CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+(2分)
(3)正；Cu2++2e-=Cu；CuSO4溶液(或其他合理答案)(各2分)
(4)Al-3e-+3=Al(OH)3↓+3CO2↑或其他合理答案(2分)
19.(1)AC
(2)①0.06ml/(L·min)；0.011②AC
(3)阳；CH4-8e-+10OH-=+7H2O；1.45(每空2分)
20.(1)[Ar]3d6(或1s22s22p63s23p63d6)；6(各1分)
(2)四；Ⅷ(各1分)
(3)Cu+核外电子排布3d能级呈全充满状态，比较稳定，失电子需要能量高，第二电离能数值大(2分)
(4)LaNi5(2分)
(5)①8(2分)；②C(2分)