安徽省合肥市六校联盟2023-2024学年高二（上）期末联考 化学试卷（解析版）

这是一份安徽省合肥市六校联盟2023-2024学年高二（上）期末联考 化学试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了 创造美好幸福生活离不开化学，02×1023，D错误；等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ce-140
一：选择题(本大题共16小题，每题3分，共48分。每小题只有一个正确答案，请把答案涂在答题卡上)
1. 创造美好幸福生活离不开化学。下列有关叙述正确的是
A. 硅光电池工作时能量转化：光能→化学能→电能
B. 杭州第19届亚运会主火炬首次采用“零碳甲醇”为燃料，“零碳甲醇”燃烧不产生CO2
C. 成都大运会上璀璨的焰火与电子的跃迁有关
D. 我国西周时期发明的“酒曲”酿酒工艺，是利用了催化剂使平衡正向移动的原理
【答案】C
【解析】硅光电池工作时能量转化：光能→电能，故A错误；“零碳甲醇”并不是燃烧不产生，而是“零碳甲醇”是由加氢制甲醇技术制造的，制造甲醇捕捉的与甲醇燃烧生成的达到平衡，故B错误；电子由高能级向低能级跃迁时，多余的能量会以光的形式释放，成都大运会上璀璨的焰火呈现不同的焰色与电子的跃迁有关，故C正确；“酒曲”酿酒工艺中，酒曲为催化剂，能加快反应速率，但不影响化学平衡，不能使平衡发生移动，故D错误；
故选C。
2. 三氯蔗糖(结构如图所示)，又名蔗糖素，其甜度约为蔗糖的600倍，具有热量值极低、安全性高等优点，可供糖尿病患者食用，被认为是几乎完美的甜味剂。下列说法正确的是
A. 氯元素的和轨道形状均为球形
B. 氧元素的能级的轨道数相同
C. 基态碳原子的L层没有成对电子
D. 基态氯原子的外围电子排布式为
【答案】B
【解析】氯元素的2p和3p轨道形状均呈哑铃形，A项错误；氧元素的1s、2s能级的轨道数相同，均为1，B项正确；基态碳原子的核外电子排布式为，L层有1对成对电子，C项错误；基态氯原子的核外电子排布式为，外围电子排布式为3s23p5，D项错误；
故选B。
3. NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，在空气中性质稳定。其中N-F键能为283 kJ·ml，测得断裂氮气、氟气中的化学键所需的能量如图。下列说法错误的是
A. 相同条件下，N2化学性质比F2更稳定
B. 氮气和氟气的能量总和比NF3低
C.
D. NF3在大气中性质比较稳定，不易发生化学反应
【答案】B
【解析】断裂氮气中的化学键所需能量更高，故氮气比氟气更稳定，A正确；没有指明具体物质的量，无法比较，B错误；由反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和可得 kJ⋅ml，C正确；依题意，三氟化氮在空气中性质稳定，在大气中不易发生化学反应，D正确；
故选B。
4. 根据下列图示所得出的结论正确的是
A. 图甲表示恒温恒容条件下，中各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中交点A对应的状态为化学平衡状态
B. 图乙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明时刻溶液的温度最高
C. 图丙表示取规格相同的铝片，分别放入等质量20％、5％的稀盐酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系曲线
D. 图丁表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
【答案】D
【解析】可逆反应中，当二氧化氮的消耗速率和四氧化二氮的消耗速率之比为2:1时才能说明反应达到平衡状态，交点A二氧化氮的消耗速率和四氧化二氮的消耗速率相等，不能说明反应达到平衡状态，A错误；镁条与盐酸的反应为放热反应，消耗的Mg越多，放出的热量越多，溶液的温度越高，之后，盐酸浓度减小，反应速率减小，但Mg和盐酸还在继续反应，所以时刻溶液的温度不最高，B错误；由图丙可知，铝片和盐酸反应完全时，生成氢气的质量相等，说明两种不同质量分数的盐酸必须过量，则应将铝片分别放入等质量过量的20％、5％的稀盐酸中，C错误；温度较低时，酶催化反应的反应速率随温度升高而增大，温度较高时，酶的催化活性降低甚至失去催化活性，因而随温度升高，酶催化反应的反应速率逐渐减小，D正确；
故选D。
5. 催化剂能催化脱除烟气中的，反应为，其机理如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应
B. 该反应的平衡常数
C. 步骤Ⅰ可描述为吸附到表面与表面吸附氧反应生成和，同时被还原为；烟气中的和反应生成和
D. 该反应中每消耗1，转移电子的数目约为
【答案】C
【解析】该反应是气体分子数增加的反应，故该反应ΔS＞0，A错误；化学平衡常数的表达式为各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积，即该反应的平衡常数K=，B错误；如图所示，步骤Ⅰ可描述为NH3吸附到MnO2表面与表面吸附氧反应生成—NH2和H2O，同时MnO2被还原为Mn2O3；烟气中的NO和—NH2反应生成N2和H2O，C正确；该反应中，NO、O2作氧化剂，NH3作还原剂，每消耗1ml O2，就有4ml NH3反应，转移电子的数目约为12×6.02×1023，D错误；
故选C。
6. 某兴趣小组进行了如下实验：向酸化的溶液中同时加入KI溶液、维生素C和淀粉溶液，发现一段时间后溶液变蓝。查阅资料可知体系中存在两个主要反应：
反应ⅰ：
反应ⅱ：(维生素C)
下列说法不正确的是
A. 反应速率：反应ⅰA>E>D>C
【答案】A
【解析】由元素周期表结构可知A为N，B为O，C为Al，D为P，E为S。
同周期元素中非金属元素简单离子半径比金属元素简单离子半径大，从左往右，金属元素简单离子半径逐渐减小，C为Al，是第三周期最右边的金属元素，故C的简单离子是它所在周期元素中离子半径最小的离子，A正确；D为P，E为S，D和E两元素的最高价氧化物对应水化物的酸性E>D，但氧化物对应水化物的酸性无法比较，如H3PO4>H2SO3，B错误；B为O，O不是周期表中电负性最强的元素，F是周期表中电负性最强的元素，C错误；同主族从上到下第一电离能减小，同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离大于同周期相邻元素，故该五种元素中第一电离能由大到小进行排序为：A>B>D>E>C，D错误；
答案选A。
10. 我国科学家在一颗距离地球100光年的行星上发现了不可思议的“水世界”，引起了全球科学界的轰动。下列有关说法错误的是
A. 温度升高，水的电离平衡正向移动，增大，但溶液仍然保持中性
B. 室温下，pH=4的盐酸溶液中，
C. 由水电离出的时，溶液不一定呈中性
D. 向水中加入固体后(溶液温度不变)，水的电离程度减小
【答案】B
【解析】水的电离为吸热过程，升温平衡正向移动，c(H+)增大，但仍为中性，故A正确；室温下，的盐酸溶液中，，，故B错误；任何溶液中，水电离出的与均相等，故C正确；电离出的抑制了水的电离，故D正确；
故答案选B。
11. 下图是利用滴定管进行实验，对于滴定实验过程，下列说法错误的是
A. 滴定管润洗后，润洗液应从滴定管下口流出
B. 用0.1000ml·L-1NaOH溶液滴定20.00mLHA溶液过程中，若使用酚酞作指示剂，会产生系统误差，测得HA溶液浓度会偏大
C. 除去碱式滴定管胶管内气泡时，将尖嘴垂直向下，挤压胶管内玻璃球
D. 该滴定管可以盛装酸性高锰酸钾溶液
【答案】C
【解析】滴定管润洗后，润洗液应从下口自然流出，下口也需润洗，A正确；酚酞的变色范围是8.2~10.0，溶液pH＞10时，呈红色，用0.1000ml·L-1NaOH溶液滴定20.00mLHA溶液，滴加NaOH溶液体积会偏多，导致测得HA溶液浓度会偏大，B正确；除去碱式滴定管胶管内的气泡时，应将尖嘴略向上倾斜，挤压胶管内玻璃球，有利于气泡逸出，不能将尖嘴垂直向下，C错误；酸性滴定管可以盛装高锰酸钾溶液，D正确；
故选C。
12. 下列有关实验的操作、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】酸性越弱，其对应盐水解程度越强，测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH值，若Na2CO3>NaClO，酸性HCOKsp(AgI)，B正确；FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl的溶液平衡体系中，K+、Cl-没有参与反应，加入少量KCl固体，对平衡无影响，颜色无变化，C错误；HClO具有漂白性，pH试纸无法测量其pH，D错误；
故选B。
13. 下列有关平衡移动的说法错误的是
A. 将2mL0.5ml·L-1 CuCl2溶液加热，溶液由蓝绿色变黄绿色，说明CuCl2溶液中吸热过程
B. 向溶液加几滴6 ml/L硫酸，溶液橙色加深，说明增大使平衡逆向移动
C. 恒温恒容密闭容器，通入2ml SO2和1ml O2，反应达到平衡后，再向其中通入1ml氦气，平衡不移动
D. 加水稀释0.1ml·L-1的醋酸溶液，CH3COOH电离程度变大，从变大
【答案】D
【解析】加热，溶液由蓝绿色变黄绿色，说明升高温度平衡正向移动，则正反应吸热，A正确；加几滴6 ml/L硫酸，说明增大氢离子浓度，溶液橙色加深，说明平衡逆向移动，则增大使平衡逆向移动，B正确；恒温恒容通入氦气对反应物浓度无影响，平衡不移动，C正确；加水稀释，越稀释，CH3COOH电离程度越大，但氢离子浓度减小，D错误；
故选D。
14. 我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳(CFs)和添加了的溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图(阴离子未标出)。下列说法错误的是
A. 可增加电解质溶液的导电性
B. 充电时，阳极的电极反应式为
C. 放电时，电极N为负极
D. 放电时，每转移，参与反应的铁元素的总质量为112g
【答案】D
【解析】放电时，N极泡沫铁失电子发生氧化反应Fe-2e-=Fe2+，N是负极；M电极Fe3+在泡沫碳表面得电子发生还原反应Fe3++e-=Fe2+，M正极；
离子浓度越大，导电能力越强，可增加电解质溶液的导电性，故A正确；充电时，M是阳极，阳极的电极反应式为，故B正确；放电时，N极泡沫铁失电子发生氧化反应Fe-2e-=Fe2+，N是负极，故C正确；放电时，每转移，负极消耗1mlFe，正极消耗2ml Fe3+，参与反应的铁元素的总质量为168g，故D错误；
选D。
15. 某水样中含一定浓度的CO、HCO和其他不与酸碱反应的离子。取10.00mL水样，用0.01000ml•L-1的HCl溶液进行滴定，溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
下列说法正确的是
A. 该水样中c(CO)=0.01ml•L-1
B. a点处c(H2CO3)+c(H+)=c(OH—)
C. 当V(HCl)≤20.00mL时，溶液中c(HCO)基本保持不变
D. 曲线上任意一点存在c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.03ml•L-1
【答案】C
【解析】向碳酸根和碳酸氢根的混合溶液中加入盐酸时，先后发生如下反应CO+H+=HCO、HCO+H+= H2CO3，则滴定时溶液pH会发生两次突跃，第一次突跃时碳酸根离子与盐酸恰好反应生成碳酸氢根离子，第二次突跃时碳酸氢根离子与盐酸恰好反应生成碳酸，由图可知，滴定过程中溶液pH第一次发生突跃时，盐酸溶液的体积为20.00mL，由反应方程式CO+H+=HCO可知，水样中碳酸根离子的浓度为=0.02ml/L，溶液pH第二次发生突跃时，盐酸溶液的体积为50.00mL，则水样中碳酸氢根离子的浓度为=0.01ml/L。
由分析可知，水样中碳酸根离子的浓度为0.02ml/L，故A错误；由图可知，a点发生的反应为碳酸根离子与氢离子恰好反应生成碳酸氢根离子，可溶性碳酸氢盐溶液中质子守恒关系为c(H2CO3)+c(H+)=c(OH—)+ c(CO)，故B错误；由分析可知，水样中碳酸氢根离子的浓度为0.01ml/L，当盐酸溶液体积V(HCl)≤20.00mL时，只发生反应CO+H+=HCO，滴定时溶液中碳酸氢根离子浓度为=0.01ml/L，则滴定时溶液中碳酸氢根离子浓度不变，故C正确；由分析可知，水样中碳酸根离子和碳酸氢根离子浓度之和为0.03ml/L，由物料守恒可知，溶液中c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.03 ml/L，滴定加入盐酸会使溶液体积增大，则溶液中[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]会小于0.03 ml/L，故D错误；
故选C。
16. 常温下，将0.025mlBaSO4粉末置于盛有蒸馏水的烧杯中形成1L悬浊液，然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)并充分搅拌，加入Na2CO3固体的过程中，溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是
A. 曲线MP表示的变化
B. BaSO4固体恰好完全溶解时，溶液中离子浓度关系为
C. BaSO4的Ksp为1×10-10
D. 若要使反应正向进行，需满足
【答案】B
【解析】加入碳酸钠使硫酸钡转化为碳酸钡，那么溶液中的的浓度会逐渐增大，所以曲线MP表示的是，A项正确；BaSO4固体恰好完全溶解时，即恰好全部转化为BaCO3时，硫酸根离子浓度最大，溶液中离子浓度大小关系为c()>c()> c(Ba2+)>c(OH-)，B项错误；通过分析可知，Ksp(BaSO4)=10-10，C项正确；该反应的平衡常数表达式为：，当浓度熵Q”“
（5）①.减小 ②.
（6）
【解析】
【小问1详解】
从热化学方程式可知，单斜硫转化为斜方硫，放出热量，说明单斜硫能量高于斜方硫，因此两者相比较为稳定的是S(斜方)；基态S原子的原子核外电子有9种空间运动状态，其能量最高的电子电子云轮廓图，故答案为：9；哑铃；
小问2详解】
Cu的价层电子排布式3d104s1，位于在周期表的第ⅠB族，属于ds区的元素原子，故答案为：3d104s1；ds；
【小问3详解】
a.轨道表示式为基态氧原子，故a错误；
b.2p轨道上的一个电子跃迁到3s轨道，属于激发态，故b正确；
c.2s轨道上的一个电跃迁到2p轨道，属于激发态，故c正确；
d.是基态原子的核外电子排布，故d错误；
故答案为：bc；
【小问4详解】
浓硫酸溶于水放热，因此浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1ml水，放出热量>57.3kJ；
【小问5详解】
①催化剂可以降低反应的活化能，则E1减小。
②由图可知1mlNO2(g)和1mlCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)放热234kJ，则该反应的化学方程式为 ；
【小问6详解】
由盖斯定律可知，反应②×2+③×—①×可得反应2C(石墨，s)+3H2(g)=C2H6(g) △H=。
18. 二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向，发展成一项重要的新兴产业。
（1）一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下：
①在某温度下，吸收塔中的K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，溶液的pH等于10，则此时溶液中：____(该温度下H2CO3的)。
②再生塔中产生CO2的化学方程式为_____
（2）科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。
已知“重整系统”发生的反应中，则“重整系统”发生反应的化学方程式为___。
（3）用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃，起始时以的投料比充入反应器中，发生反应：，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图所示：
①该反应在_____自发进行(填“低温”或“高温”)。
②b代表的物质是_____。
③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是_____(列举2项)。
④温度下CO2的平衡转化率为_____。
【答案】（1）①.0.5 ②.
（2）
（3）①.低温 ②. ③.增大压强，或提高氢气和二氧化碳物质的量的比值，或将产物乙烯气体分离出来等 ④.50%
【解析】
【小问1详解】
①溶液的pH等于10，此时溶液中=0.5；②再生塔中碳酸氢根离子受热分解为二氧化碳和水，离子方程式2+2H2O+CO2 ↑；
【小问2详解】
已知“重整系统”发生的反应中，反应中Fe、O物质的量之比为6:8，由图可知，反应生成碳单质和铁的氧化物，则结合质量守恒可知，6mlFeO 和1mlCO2 反应生成2mlFe3O4 和1mlC，反应为；
【小问3详解】
由图中n(H2)的变化趋势可知，随着温度的升高，n(H2)的量增大，平衡左移，；且方程式同侧物质的物质的量变化趋势是一致的，故a曲线代表的物质为CO2；再由b的变化幅度大于c的，可知，b、c两曲线分别代表的物质为H2O和C2H4；
①由分析可知，反应为放热的反应，且反应为熵减反应，故该反应在低温自发进行；
②由分析可知，b代表的物质是H2O(g)；
③增大压强，或提高氢气和二氧化碳物质的量的比值，或将产物乙烯气体分离出来等，都可以促进平衡正向进行，都能提高CO2的平衡转化率；
④T1温度下，平衡时氢气6ml、水4ml，则反应氢气6ml、二氧化碳2ml，初始氢气为12ml，则投料二氧化碳4ml，故CO2的平衡转化率为100%=50%。
19. 氯化亚铜(CuCl)是一种重要化工原料，难溶于水，在潮湿空气中易水解氧化。回答下列问题：
（1）向与NaCl的混合溶液中通入即可制得CuCl，制备过程中主要发生了以下三步反应，请写出第三步的化学反应方程式：
___________。
（2）CuCl在含一定浓度溶液中会部分溶解，存在如下平衡： ，溶液中和的关系如图。
①上述反应在B点的平衡常数___________。
②使图中的A点变为B点的措施可以是___________。
（3）利用CuCl难溶于水的性质，可以除去水溶液中的。
①除的方法是向含的溶液同时加入Cu和，该反应的离子方程式为___________。
②若用Zn替换Cu可加快除速率，但需控制溶液pH。若pH过低，除效果下降的原因是___________。
（4）产品纯度的测定：准确称取氯化亚铜产品2.3900g，溶于过量的溶液中得250mL待测液，从中量取25.00mL于锥形瓶中，加入2滴邻菲罗啉指示剂，立即用硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定至终点，共完成三次滴定，每次消耗溶液体积见下表。产品中CuCl的质量分数为___________%。(已知：，)
若未用标准溶液润洗滴定管，则会使测定结果___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】（1）
（2）①. ②.升高温度
（3）①. ②.若pH过低，Zn会与反应
（4）①.99.5 ②.偏大
【解析】
【小问1详解】
结合题干信息及前两步反应可知，第三步反应为：；
【小问2详解】
①；
②图中的A点变为B点，和都降低，说明平衡逆向移动，即可以升温；
【小问3详解】
①向含的溶液同时加入Cu和，Cu和发生氧化还原反应生成，与氯离子形成氯化亚铜沉淀，离子方程式：；
②若用Zn替换Cu可加快除速率，但需控制溶液的pH。若pH过低，除效果下降的原因：若pH过低，Zn会与反应；
【小问4详解】
根据，，得关系式：；第二组数据偏差较大舍去，溶液体积均值为20.90mL，其消耗物质的量：，根据关系式可知25mL溶液中含物质的量：，则250mL溶液中含物质的量：，则产品中CuCl的质量分数：；若未用标准溶液润洗滴定管，则会使消耗的标准液体积偏大，测定结果偏高；
20. 氮的相关化合物在化工生产中占有重要地位。
（1）N2O4与NO2之间存在反应。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[]随温度的变化如图所示。
①由图推测该反应的∆H_____0(填“>”或“＜”)，理由为____。
②a点对应的温度下，已知N2O4的起始压强为90kPa，平衡后总压强为_______kPa，该温度下反应的平衡常数Kp=____kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
（2）化工废水中常常含有以二甲胺((CH3)2NH)为代表的含氮有机物，可以通过电解法将二甲胺转化为无毒无害的气体排放，装置如下图所示。反应原理是：①Cl-在阳极转化为Cl2；②Cl2在碱性溶液中歧化为ClO-；③ClO-将二甲胺氧化为N2，和H2O。
①写出电解池中阴极发生反应的方程式____。
②电解池中选择阴离子交换膜而不选择阳离子交换膜的原因是_______。
③当阴极区收集到6.72L (标况下)H2时，阳极区收集到N2的体积(标况下)是_____L。
【答案】（1）①.> ②.升高温度，转化率增大，平衡正向移动 ③.126 ④.96
（2）①. ②.需要阴极区产生的迁移到阳极区维持阳极区的碱性 ③
【解析】
【小问1详解】
①由图可知平衡转化率[]随温度的升高而增大，这说明升高温度平衡正向进行，正反应吸热，则该反应的∆H＞0；
②a点对应的温度下，的平衡转化率为0.4，根据已知条件列出“三段式”：
，已知的起始压强为90kPa，平衡后总压强为90 kPa×(0.6+0.8)=126 kPa，该温度下反应的平衡常数=96 kPa；
【小问2详解】
①阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，则电解池中阴极发生反应的方程式为；
②由于需要阴极区产生的OH-迁移到阳极区维持阳极区的碱性，所以电解池中选择阴离子交换膜而不选择阳离子交换膜；
③当阴极区收集到6.72L (标况下) 时，氢气的物质的量是0.3ml，转移0.6ml电子，根据电子得失守恒可知生成0.3ml氯气，产生0.3mlClO-，根据方程式15ClO-+2+8OH-=N2↑+4+15Cl-+11H2，可知阳极区收集到N2的物质的量为0.02ml，体积（标况下）是0.02ml×22.4L/ml=0.448L。
A
B
C
D
E
选项
实验操作
现象
结论
A
测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH
Na2CO3>NaClO
酸性：H2CO3＜HClO
B
向浓度均为0.10ml/L的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液
先出现黄色沉淀
C
向FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl的溶液平衡体系中加入少量KCl固体
溶液血红色变浅
增大生成物浓度，平衡逆向移动
D
用pH试纸测量同浓度的CH3COOH、HClO的pH，比较溶液pH大小
HClO的pH比CH3COOH大
说明CH3COOH酸性比HClO强
1
2
3
消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL)
23.85
24.35
23.95