湖南省衡阳市第一中学2024-2025学年高二上学期1月期末考试化学试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省衡阳市第一中学2024-2025学年高二上学期1月期末考试化学试卷（Word版附解析），共15页。试卷主要包含了下列有关说法正确的是，下列说法错误的是等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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．下列有关反应中，一定是放热反应的是（ ）
A.需要催化剂才能发生的反应
B.反应物总键能大于生成物总键能的反应
C.一定温度下能自发进行的熵减的反应
D.反应物总能量小于生成物总能量的反应
2．已知，根据下列四种水溶液的情景描述，溶液一定呈酸性的是（ ）
A.的溶液B.溶液中
C.滴加石蕊溶液，显紫色D.溶液中
3．化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是（ ）
A.在轮船的船壳水线以下部位装上锡锭是牺牲阳极法
B.电镀时通常把待镀的金属制品一端作阴极，镀层金属一端作阳极
C.工业上常通过电解溶液来制备金属
D.金属腐蚀过程中只发生电化学腐蚀
4．下列有关说法正确的是
A.s区和d区元素一定为金属元素
B.的电子云轮廓图：
C.处于最低能量状态的原子叫做基态原子
D.基态C原子的轨道表示式：
5．下表为一种短周期元素A的各级电离能数据，下列有关该元素的说法错误的是（ ）
A.该元素的价电子数为5
B.该元素的电负性比同周期相邻元素高
C.该元素位于周期表p区
D.该元素基态原子的未成对电子数为3
6．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A.在一定浓度的盐酸中加入氢氧化钠溶液，体系温度逐渐升高，随后又逐渐降低
B.使用碳酸钠溶液处理锅炉水垢
C.实验室配制溶液时，加入少量盐酸
D.实验室制备乙酸乙酯时，将产生的水及时移走
7．下列说法错误的是（ ）
A.轨道形状为球形
B.用制备的反应为：，在制备时加入大量的水，同时加热，可促使水解趋于完全
C.锌与盐酸反应时，加入铜粉产生氢气速率加快，原因是铜降低了反应的活化能
D.焰火、霓虹灯光都与电子跃迁有关
8．X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的第一电离能在短周期元素中最大，基态原子中轨道和轨道电子数相等，基态原子核外有11种运动状态不同的电子，基态原子最外层轨道和轨道电子数相等。下列有关说法正确的是（ ）
A.基态原子核外电子的轨道表示式为
B.基态原子核外具有3种不同能量的电子
C.简单离子半径：
D.W元素的原子序数为6
9．对于工业上制备硫酸的两个核心反应，反应ⅰ：，反应ⅱ： ，下列有关说法错误的是（ ）
A.反应中将矿石粉碎，可以加快反应速率
电离能
1402
2856
4579
7476
9446
53273
B.升温时，反应ⅱ正反应速率和逆反应速率均增大，平衡向左移动
C.反应ⅱ使用催化剂，可提高活化分子百分数，反应速率加快
D.反应ⅱ在工业生产中采用常压，是由于加压不能提高的平衡转化率
10．下列实验方案不能达到相应实验目的的是（ ）
11．为剧毒气体，严重污染环境，可采用氧化法进行脱硫，其中一种氧化法脱硫的反应历程如图所示（已知TS表示“过渡态”；图中所有物质均为气态）。
下列有关说法错误的是（ ）
A.第5个基元反应的逆反应活化能为
B.比稳定
C.②→③的反应为整个反应的决速步骤
选项
实验方案
实验目的
A
将盛有等浓度氯化铜稀溶液的两支试管分别置于冰水和沸水中，充分反应后，观察颜色变化
探究（蓝色）（黄色）的热效应
B
一定温度下，用计测定氨水稀释100倍前后的pH
证明存在电离平衡
C
将和的混合气体通入两只连通的烧瓶中，两只烧瓶分别放在热水和冰水中，观察气体颜色变化
探究温度对平衡的影响
D
向浓度均为的和的混合液中滴加少量的溶液
探究与的大小
D.总反应为
12．已知与性质相似，溶液中存在两种形式：和。新型二次电池的工作原理如图所示：
下列有关说法正确的是（ ）
A.充电时，电极的电极反应式为
B.充电时，应与外接电源负极相连
C.放电时，室溶液浓度增大
D.放电时，电极电势高于电极
13．已知反应：。向三个1L恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中分别加入与发生该反应，在不同温度下反应时，的物质的量如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.该反应正反应活化能小于逆反应活化能
B.容器中内的平均反应速率
C.下，该反应的化学平衡常数
D.时，向容器III中再充入和
14．（马来酸，用表示）是一种有机二元酸，常温下，其电离常数。常温下，向溶液中加入溶液进行中和滴定，溶液的随加入的溶液体积的变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A.若不考虑第二步电离，则约为2
B.b点时溶液中由水电离出的
C.c点时溶液中
D.使用酚酞作指示剂，滴定终点现象为溶液由无色变为粉红色
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（12分）草酸和醋酸为常见的两种有机弱酸，某化学小组利用草酸和醋酸分别进行实验。I.醋酸电离热效应的测定。
实验一：某化学实验小组分别用盐酸、醋酸和氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，测得中和反应的反应热分别为和。
回答下列问题：
（1）实验中碱稍过量的原因是_____。实验时酸碱混合方式是迅速倒入，而不是缓缓滴入，主要原因是_____。
（2）实验测得的结果如下表：
实验编号
醋酸溶液实验前后温度差
盐酸溶液实验前后温度差
已知：溶液密度均近似为，反应后生成的溶液比热容均约为，基于上述数据计算的（保留两位小数）。
Ⅱ.草酸是一种常见的有机二元羧酸，有较强还原性，可与酸性高锰酸钾溶液反应：。
实验二：某化学小组通过滴定实验测定的纯度（杂质不参与反应）：称取草酸晶体样品，配制成溶液；每次移取该溶液于锥形瓶中，
用酸性高锰酸钾溶液滴定；进行平行实验3次，记录数据如下表：
（3）酸性溶液应装在_____（填“碱式”或“酸式”）滴定管中。
（4）滴定终点时的标志为_____。
（5）草酸粗品的纯度为_____%（结果保留一位小数）。
16．（16分）一种以废锰液（主要含、、、、、、等）为原料制备Mn的工艺流程如图所示：
已知：Ⅰ．几种金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表（当离子浓度小于等于时视为离子沉淀完全）：
1
3.0
3.3
2
2.9
3.2
3
3.1
3.4
滴定次数
草酸溶液体积/mL
酸性溶液体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.50
25.50
第二次
25.00
0.02
25.03
第三次
25.00
0.00
24.99
离子
Ⅱ．时，。回答下列问题：
（1）基态的价层电子的轨道表示式为_____；Mn元素在周期表中的位置是_____。
（2）“除铁铝”时与反应的离子方程式为_____。“除铁铝”时，加入溶液应控制的合理范围是不能过高，主要原因是_____。
（3）“除钙镁”中同时得到和且刚好完全沉淀，则滤液中_____。
（4）“沉锰”时发生反应的离子方程式为_____。
（5）用惰性电极电解中性溶液可以制得金属Mn，装置如图所示。
采用中性溶液而不采用酸性溶液作电解液的主要原因是_______，若将电解槽中溶液位置互换，则可得，写出产生的电极反应式：_____。
17．（16分）和均为工业生产的重要原料，回答下列问题：
（1）工业上可通过反应制取氢气，制备过程中涉及如下两个反应：
①
②
写出表示燃烧热的热化学方程式：_____。
（2）可用于制备甲酸，反应，在恒压条件下发生该反应时，
开始沉淀的
7.5
1.8
8.4
8.3
3.4
完全沉淀的
9.7
3
9.4
9.8
4.7
充入稀有气体会降低反应物的平衡转化率，试解释其原因：______。若在酸性条件下将该反应设计成原电池，则正极反应式为_____。
（3）可以与催化合成甲醇，反应II：，向和的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和发生该反应。两容器中平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
则甲容器对应的变化曲线为_____（填“”或“”），a、b、c三点对应的反应速率由大到小的顺序为_____，下该反应的平衡常数_____。
（4）一定条件下，在恒容密闭容器中充入和，同时发生上述反应和反应II，体系中和的物质的量随时间的变化如图所示：
则平衡时，的转化率为_____（结果保留两位有效数字，下同），HCOOH的选择性为_____（HCOOH的选择性生成HCOOH的物质的量生成CH3OH的物质的量100%）。
18．（14分）和可以作为锂离子电池的电极材料。使用锂离子电池作为汽车动力电池，可减少有害气体的排放。回答下列问题：
（1）基态P原子的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大，主要原因是______；下图为锂原子的几种不同激发态的电子轨道表示式，其中跃迁至基态时释放出的能量最多的是_____（填字母）。
（2）磷酸为三元中强酸，常温下，向溶液中滴加溶液时，溶液中含磷微粒的物质的量分数随的变化如图所示：
①曲线Ⅱ表示的微粒为_____（填微粒符号），当加入的NaOH溶液体积为100mL时，溶液中几种含磷离子的浓度由大到小的顺序为_____。
②可用于制备。已知常温下，的电离常数为，向溶液中滴加少量溶液，反应的离子方程式为_____。
（3）磷酸铁锂电池的工作原理为。若使用该电池进行电渗析法制备缓冲溶液，电解原理如图所示：
与连接的电极为_____（填“电极”或“电极”），电渗析装置中膜为_____（填“阳”或“阴”）离子交换膜。
高二化学·答案
1~14小题，每小题3分，共42分。
1．答案C
命题透析 本题以放热反应为情境，考查放热反应的概念等知识，意在考查理解与辨析能力，科学态度与社会责任的核心素养。
思路点拨 需要催化剂的反应不一定是放热反应，A项错误；反应热反应物的总键能－生成物的总键能，放热反应反应物的总键能小于生成物的总键能，反应物的总能量大于生成物的总能量，B、D项错误；一定温度下能自发进行，该反应，反应为熵减的反应，，则，C项正确。
2．答案D
命题透析 本题以水溶液为情境，考查溶液酸碱性的判断知识，意在考查理解与辨析能力，证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 的溶液，，溶液呈中性，A项错误；温度升高，水的电离程度增大，若，则的溶液有可能呈中性或碱性，B项错误；根据石蕊的变色范围可知，滴加石蕊，显紫色的溶液可能显中性、弱碱性或酸性，C项错误；，若，则，溶液呈酸性，D项正确。
3．答案B
命题透析 本题以生产、生活为素材，考查金属腐蚀、防护与制备等知识，意在考查分析与推测能力，证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 牺牲阳极法一般装上比铁更活泼的金属，如等，A项错误；电镀时常把待镀的金属制品一端作阴极，镀层金属一端作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，B项正确；工业上常通过电解熔融NaCl来制备金属，C项错误；金属腐蚀过程电化学腐蚀和化学腐蚀往往同时发生，D项错误。
4．答案C
命题透析 本题以元素周期表的结构为素材，考查元素分区、电子云轮廓图等知识，意在考查归纳与论证能力，证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 非金属元素在区，A项错误；的电子云轮廓图为，B项错误；基态原子是指处于最低能量状态的原子，C项正确；C的基态原子的轨道表示式为，D项错误。
5．答案B
命题透析 本题以各级电离能数据为情境，考查电离能数据分析、元素的分区、电负性比较等知识，意在考查归纳与论证能力，宏观辨识与微观探析的核心素养。
思路点拨 根据电离能数据可知，由于第六电离能远大于第五电离能，所以该元素的最外层有5个电子，A项正确；该元素位于周期表VA族，电负性低于同周期VIA族，B项错误；该元素位于p区，C项正确；该元素基态原子的价电子排布式为，所以轨道电子半充满，有3个未成对电子，D项正确。
6．答案A
命题透析本题以实验室和生活中的操作为情境，考查化学平衡移动原理知识，意在考查分析与推测能力，变化观念与平衡思想的核心素养。
思路点拨在一定浓度的盐酸中加入氢氧化钠溶液，体系温度逐渐升高是因为反应放热，随后又逐渐降低是因为反应完成后，溶液冷却至室温，不能用勒夏特列原理来解释，A项符合题意；使用碳酸钠溶液处理锅炉水垢，发生了沉淀转化：（s）（aq）（s）（aq），B项不符合题意；实验室配制溶液时，加入少量盐酸，主要是抑制其水解，C项不符合题意；酯化反应为可逆反应，将生成的水移走，可使平衡右移，D项不符合题意。
7．答案C
命题透析 本题以实验现象和化学反应为素材，考查电子跃迁、化学反应原理等知识，意在考查理解与辨析能力，证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 轨道形状为球形，A项正确；的水解程度很大，可用于制备，在制备时加入大量的水，同时加热，促使水解趋于完全，B项正确；加入铜粉后，与盐酸反应产生氢气速率加快，原因是锌与铜形成原电池，而不是作催化剂，没有降低反应所需的活化能，C项错误；焰火、霓虹灯光都与电子跃迁有关，D项正确。
8．答案B
命题透析 本题以原子结构特点为素材，考查元素原子运动状态、电子的能量、离子半径比较等知识，意在考查理解与辨析能力，证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 基态原子第一电离能在短周期元素中最大，所以为原子，基态原子核外电子的轨道表示式为，A项错误；基态原子的轨道和轨道电子数相等，所以可能为或，由于原子核外有11种运动状态不同的电子，为，所以为氧，基态原子核外具有3种不同能量的电子，B项正确；简单离子半径：项错误；基态原子最外层轨道和轨道电子数相等，所以为硅，原子序数为14，D项错误。
9．答案D
命题透析 本题以硫酸工业为素材，考查化学反应速率与化学平衡知识，意在考查分析与推测能力，证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 将矿石粉碎，反应速率加快，A项正确；升温时，反应ⅱ正反应速率和逆反应速率均增大，平衡向左移动，B项正确；使用催化剂可降低反应所需活化能，提高活化分子百分数，反应速率加快，C项
正确；反应ii在工业生产中采用常压，是由于常压下的平衡转化率已经很高，加压虽然可提高的平衡转化率，但对材料、动力和设备的要求更高，所以一般采用常压，D项错误。
10．答案D
命题透析 本题以实验方案的评价为素材，考查电离平衡、溶解平衡等知识，意在考查探究与创新能力，科学探究与创新意识的核心素养。
思路点拨 由于升温和降温，（蓝色）（黄色）平衡会移动，溶液颜色会发生变化，所以将盛有等浓度氯化铜稀溶液的两支试管分别置于冰水和沸水中，通过观察颜色变化，可确定反应的吸放热，A项正确；由于为弱电解质，存在电离平衡，所以氨水稀释100倍，变化值小于2，据此可证明存在电离平衡，B项正确；升温热水中烧瓶内的红棕色加深，促进平衡逆向移动，C项正确；向浓度均为的FeSO和CuSO的混合液中滴加少量的溶液，小的先沉淀，但生成的、均为黑色沉淀，无法确定产生沉淀的先后，D项错误。
11．答案C
命题透析 本题以氧化法脱硫为情境，考查反应机理、基元反应等知识，意在考查分析与推测能力，证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 由图可知，第5个基元反应的逆反应活化能为，A项正确；由反应④⑤可知，转化为为吸热反应，能量：，比稳定，B项正确；由图可知，④⑤的反应活化能最大，反应速率最慢，故为整个反应的决速步骤，C项错误；由图可知，总反应为，D项正确。
12．答案C
命题透析 本题以新型二次电池为情境，考查原电池、电解池知识，意在考查理解与辨析能力，证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 在碱性环境中转化为，充电时电极的电极反应式为，A项错误；为正极，充电时应与外接电源正极相连，项错误；放电时为负极，负极区被消耗，应通过阳离子交换膜进入室，正极发生反应
，消耗了，所以通过阴离子交换膜进入室，室硫酸钠溶液浓度增大，C项正确；放电时，为负极，电势低，D项错误。
13．答案D
命题透析 本题以与反应制取甲醇为情境，考查反应速率、化学平衡常数等知识，意在考查理解与辨析能力，宏观辨识与微观探析的核心素养。
思路点拨 由图可知，相同时间时，III中反应达到平衡，升高温度，的物质的量增多，故平衡向左移动，为放热反应，所以该反应正反应活化能小于逆反应活化能，A项正确；容器I中内减少，减少，所以平均反应速率，B项正确；下，根据三段式可得：
起始浓度1300
转化浓度0.30.90.30.3
平衡浓度0.72.10.30.3
该反应的化学平衡常数，C项正确；5min时，向容器III中再充入和，平衡逆向移动，所以，D项错误。
14．答案B
命题透析 本题以马来酸与氢氧化钠的反应为素材，考查质子守恒、酸碱中和滴定、电离平衡常数等知识，意在考查分析与推测能力，证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 的，所以约为2，A项正确；点时，刚好生成NaHA，HA水解程度小于电离程度，以电离为主，因此水的电离受到抑制，水电离出的，B项错误；点时，和刚好生成，根据电荷守恒和元素守恒可得：，C项正确；和生成的溶液显碱性，可用酚酞作指示剂，滴定终点现象为溶液由无色变为粉红色，D项正确。
15．答案（1）保证酸完全被中和，减少误差（合理即可，2分）防止反应时热量散失（合理即可，2分）
（2）+5.02（2分）
（3）酸式（2分）
（4）滴入最后半滴酸性溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不变色（合理即可，2分）
（5）83.3（2分）
命题透析 本题以草酸和醋酸为素材，考查中和反应反应热的测定等知识，意在考查探究与创新能力，科学探究与创新意识的核心素养。
思路点拨 （1）碱稍过量的原因是保证酸完全被中和，减少误差；为了防止反应时热量散失，应迅速完成反应，故应迅速倒入，不能缓缓滴入。
（2）盐酸与NaOH反应的热化学方程式为 ； ；根据盖斯定律有的；两个实验中产生的均为。
（3）由于酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，所以应该使用酸式滴定管盛装。
（5）草酸溶液的平均体积为25.00mL。根据关系式，则，的纯度为。
16．答案（1）（2分）第四周期ⅦB族（2 分）
（2）（2分）过高，一方面会造成损失，一方面会使转化成，不能完全除去（合理即可，2分）
（3）（2分）
（4）（2分）
（5）减弱阴极放电的能力，提高的产率（合理即可，2分）（2分）
命题透析 本题以废锰液回收为情境，考查轨道表示式、离子方程式书写、条件的控制、溶度积的计算以及电解原理应用与计算知识，意在考查分析与推测能力，科学态度与社会责任的核心素养。
思路点拨 （1）基态铁原子的电子排布式为，所以基态的价层电子的轨道表示式为，元素在周期表中的位置是第四周期ⅦB族。
（2）“除铁铝”时与反应的离子方程式为。“除铁铝”时，应使和完全沉淀，又不能让开始沉淀，所以应控制的范围是；过高，一方面会造成损失，一方面会使转化成，不能完全除去。
（3）刚好完全沉淀，即，所以滤液中。
（5）若将电解槽中溶液位置互换，则可得，产生的电极反应式为。
17．答案（1） （2分）
（2）在恒压条件下发生该反应时，充入稀有气体，相当于平衡体系减压，平衡左移，反应物的平衡转化率降低（合理即可，2分）（2分）
（3）（2分）（2分）4（2分）
（4）（2分）（2分）
命题透析 本题以和的综合利用为情境，考查反应热、化学平衡原理、原电池、化学反应速率与化学平衡计算知识，意在考查分析与推测能力，变化观念与平衡思想的核心素养。
思路点拨 （1）由盖斯定律可知，反应②－①可得目标反应：。
（2）由于该反应为气体分子数减少的反应，在恒压条件下发生该反应时，充入稀有气体，相当于平衡体系减压，平衡左移，所以反应物的平衡转化率降低；若在酸性条件下设计成原电池，则正极反应式为。
（3）由于该反应为气体分子数减少的反应，所以加压平衡右移，甲醇的体积分数增多，所以曲线对应的压强大，容积小，即曲线对应的是容器甲；由于容积小于，且温度大于，所以三点对应的反应速率：b>c>a；下，根据b点对应的数据进行计算：
起始1200
转化x3xxx
平衡1-x2-3xxx
，解得：，所以平衡常数。
（4）由图可知，反应II生成的，则生成的，消耗的，消耗的，发生反应消耗的，消耗的，生成的，所以平衡时，的转化率为的选择性为。
18．答案（1）基态P原子的3p轨道半充满，比较稳定，因此第一电离能比同周期相邻的元素大（合理即可，2分）
b（2分）
（2）①（2分）（2分）
②（2分）
（3）电极（2分）阳（2分）
命题透析 本题以磷酸铁锂电池正极材料为素材，考查周期表、电离能、电子跃迁、水溶液、电化学综合知识，意在考查分析与推测能力，证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 （1）基态P原子的3p轨道半充满，比较稳定，因此第一电离能比同周期相邻的元素大。三种激发态的锂原子中，的能量最高，所以跃迁至基态时释放出的能量最多。
（2）①由图可知，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的是、、，三级电离常数依次为、和，所以当加入溶液的体积为时，刚好生成的电离常数为的水解常数为，以水解为主，水解产生的大于电离产生的，故几种含磷离子的浓度：。②由于只有一级电离常数大于，所以向溶液中滴加少量溶液，反应的离子方程式为。
（3）磷酸铁锂电池工作时，正极为，负极为，电渗析法制备磷酸二氢钠，右室中的氢离子通过膜b进入中间室，中间室中的钠离子通过膜a进入左室，则电极a为阴极，电极b为阳极，所以电极b与相连；中间室中的钠离子通过膜a进入左室，膜a为阳离子交换膜。