天津市五区县重点校2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题（解析版）

这是一份天津市五区县重点校2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题（解析版），共20页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷（共42分）
一、选择题（本题共14小题，每题3分，共42分，每题只有一个正确选项）
1. 下列设备工作时，将化学能转化为热能的是
A. 硅太阳能电池B. 锂离子电池
C. 太阳能集热器D. 燃气灶
【答案】D
【解析】硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误；锂离子电池将化学能转化为电能，B错误；太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；燃气灶将化学能转化为热能，D正确；答案选D。
2. 下列各组元素的性质正确的是
A. 第一电离能：Al>Mg>NaB. 电负性：F>O>N
C. 最高正价：F>S>SiD. 原子半径：P>N>C
【答案】B
【解析】同周期元素从左向右，第一电离能呈增大趋势，因为镁原子的3s轨道全满，出现第一电离能反常，所以第一电离能：Mg>Al>Na，A错误；同周期，从左到右，非金属性增强，元素的电负性逐渐增大，所以电负性：F＞O＞N，B正确；主族元素最高正化合价等于族序数，氧、氟无正化合价，所以最高正价：S＞Si，C错误；同一周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，下一周期元素的原子半径一般比相邻上一周期元素的原子半径大，所以原子半径：P＞C＞N，D错误；故选B。
3. 下列说法错误的是
A. p能级电子的能量一定比s能级电子的能量高
B. 焰色试验是金属原子的电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱
C. 共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价
D. 电负性的大小可以作为判断非金属性强弱的依据
【答案】A
【解析】同一能层中p能级电子的能量一定比s能级电子的能量高，例如2s＜2p，3s＜3p，不能能层时则不一定，例如2p＜3s，故A错误；电子从激发态跃迁到基态时会释放能量，焰色试验是金属原子的电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱，故B正确；共价化合物中，电负性大的成键元素对共用电子对的吸引力强，表现为负价，故C正确；电负性是原子对键合电子的吸引力，其大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据，故D正确；故选A。
4. 下列事实其中与盐类水解有关的是
①可溶性铝盐、铁盐作净水剂；②水溶液呈酸性；③铵态氮肥不能与草木灰混合施用；④加热能使纯碱溶液去污能力增强
A. 全部B. ①③④C. ②④D. ①②③
【答案】B
【解析】①可溶性铝盐、铁盐可做净水剂是因为铝离子、铁离子水解分别生成氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体，能吸附水中的固体悬浮物并使之沉降，与盐类水解有关，①正确；②NaHSO4水溶液呈酸性是因为硫酸氢根离子电离出氢离子的缘故，与盐类水解无关，②错误；③铵态氮肥不能与草木灰混合施用，是因为铵根离子与碳酸根离子发生互促水解的原因，③正确；④加热能使纯碱溶液去污能力增强是因为加热促进盐类的水解、氢氧根浓度增大，④正确；综上所述，除②以外全正确；答案选B。
5. 某密闭容器中存在平衡反应 △H=-43kJ/ml，欲提高反应速率并提高CO的转化率，下列方法正确的是
A. 降低温度B. 增大压强
C. 使用催化剂D. 增大(g)的浓度
【答案】D
【解析】该反应的正反应为放热反应，降低温度，正、逆反应速率都降低，平衡正反应移动、能提高CO的转化率，A项错误；该反应气体分子总数不变，压缩容器的容积，增大压强，气体的浓度增大，能提高反应速率，但平衡不移动，不能提高CO的平衡转化率， B项错误；使用合适的催化剂，能加快反应速率，但不能使平衡发生移动，不能提高CO的平衡转化率，C项错误；增大反应物(g)的浓度，能提高反应速率且平衡正向移动，能提高CO的转化率，D项正确；答案选D。
6. 和存在平衡： △H”或“”或“ （3）D
（4）①.> ②.的价电子排布式为，的价电子排布为，的3d轨道处于全充满状态，更稳定
（5）AB
【解析】
【小问1详解】
Zn是30号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2，属于元素周期表中的ds区；Ti是22号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，失去2个电子形成离子，故基态的价层电子的轨道表示式为。
【小问2详解】
S是16号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，基态硫原子的1s、2s、3s轨道充满，2p、3p轨道电子各占据3条轨道，则基态硫原子核外电子的空间运动状态有9种，电子占据的最高能级为3p，原子轨道形状是哑铃形。元素周期表中，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则电负性关系：S>P>As。
【小问3详解】
四种排布方式，满足构造原理、洪特规则排布的能量最低，则题中N原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是D。
【小问4详解】
Cu的第二电离能(Cu)＞Zn的第二电离能(Zn)，理由：的价电子排布式为，的价电子排布为，的3d轨道处于全充满状态，更稳定。
【小问5详解】
物质能水解形成胶体，产生的胶体能吸附水中的悬浮物质，这样的物质适合净水，例如明矾，硫酸亚铁通常不用作净水剂，A错误；Fe是26号元素，基态核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，形成时，失去的是最外层的电子，则Fe2+的价层电子排布式为，B错误；结合选项B可知铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，C正确；选AB。
16. 物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀溶解平衡。根据题意回答以下问题。
（1）在海洋碳循环中，碳酸氢根与钙离子通过如图所示的途径发生反应从而实现固碳。写出钙化作用的离子方程：___________。
（2）25℃时，溶液中、、三种粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化关系如图。
的_________；NaHA溶液的pH_________7（填“>”“c>b>a
（5）常温下，易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的，，为避免有FeS沉淀生成，应控制溶液pH不大于__________（已知：25℃时，的电离平衡常数，，FeS的）。
【答案】（1）
（2）①. ②.>
（3）①>②>④>③>⑤
（4）①.酚酞 ②. ③.B
（5）8
【解析】
【小问1详解】
由图可知，钙化作用的离子方程式为：。
【小问2详解】
随着pH的增大，H2A浓度下降，HA-先增大后下降，A2-的浓度随着HA-浓度下降而增大，则左侧两条相交的线中下行的是H2A，上行的是HA-，右侧两条相交的线中上行的是A2-，下行的是HA-，25℃时，当c(HA-)=c(A2-)时， 的=c(H+)=10-13；c(HA-)=c(H2A)时， =c(H+)=10-7， =10-7＞Ka2，则NaHA溶液中，水解程度大于电离程度，pH＞7。
【小问3详解】
等浓度的①、②、③、④、⑤氨水五种溶液中，⑤氨水是弱电解质溶液、铵根离子浓度最小；由电离出的铵离子数目可知，②、③、④小于①，同浓度的铵离子水解程度相同、但②中电离出的氢离子抑制铵离子水解，则②溶液中铵离子大于③、④，③中醋酸根和铵离子相互促进水解，则④溶液中的铵离子比③大，由大到小的顺序为①>②>④>③>⑤。
【小问4详解】
①由图知，0.1ml/L的HA溶液pH=2.8，则HA是弱酸，恰好中和时生成NaA是强碱弱酸盐，水解呈碱性，故本实验选用的指示剂是酚酞。
②酸抑制水的电离，则溶液中水电离出的OH−浓度等于溶液中水电离出的氢离子浓度，都代表了水的电离程度，实验测得a点溶液的pH=2.8，则由水电离出来的。
③，HA的电离平衡常数：，A错误；b点溶液为等物质的量的HA与NaA的混合溶液，存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)，根据物料守恒，则：c(A-)+c(HA)=2 c(Na+)，二式合并可得，B正确；c点溶液NaOH与HA溶液恰好中和，为NaA的溶液，NaA是强碱弱酸盐，完全电离产生钠离子和A-离子，能微弱水解呈碱性，则，C错误；如图，a、b、c、d四点中，c点对应的溶液为NaA的溶液，d点氢氧化钠溶液过量，a、b点HA过量，酸或碱抑制水的电离，强碱弱酸盐促进水的电离，故水的电离程度最大的点是c点，D错误；选B。
【小问5详解】
常温下，易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的，饱和FeS中c (S2-)=，，，ml/L，则为避免有FeS沉淀生成，应控制溶液pH不大于8。
17. 生物提取铜技术是一种利用微生物开矿的湿式制铜技术，适用于从含铜量极低的矿石中冶炼出铜，具有环保、高效、低成本的优点。利用生物方法可以制备金属铜，同时生成副产品，相关转化过程如下图所示：
金属离子沉淀的pH如下表
（1）试剂X为“绿色氧化剂”__________；试剂Y为__________。
（2）调节pH的范围在__________之间，所用试剂是__________（写出一种即可）。
（3）测定的纯度
Ⅰ．用分析天平称取6.000g 晶体，将其溶于硫酸后，加水稀释后用容量瓶配成100mL的待测液；
Ⅱ．取25.00mL的待测液置于锥形瓶中，用0.05000的标准液进行滴定，进行三次平行试验，消耗的标准液的体积如下表所示。
①标准液盛放在__________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。
②滴定终点的现象是___________。
③晶体的纯度是__________%（保留2位小数）。
④现测得该晶体纯度偏低，可能的原因是__________。
A．在配制待测液定容时俯视刻度线
B．容量瓶中有水
C．待测液配制过程中被氧气氧化
D．滴定前盛放标准液的滴定管中滴定前无泡，滴定后有气泡
E．滴定终点时仰视读数
【答案】（1）①.双氧水（） ②.铁粉
（2）①.2.8～4.2 ②.CuO或或或等
（3）①.酸式 ②.当滴入最后半滴标准液时，溶液变为浅紫色，且半分钟内不变色 ③ ④.CD
【解析】CuS和FeS在硫化细菌存在下与O2、H2SO4反应得到CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合液，加入试剂X将Fe2+氧化成Fe3+，调pH得到Fe(OH)3沉淀和CuSO4溶液，CuSO4溶液与Fe粉反应得到FeSO4和Cu；Fe(OH)3与H2SO4反应后、加入Fe得到FeSO4溶液，两步得到的FeSO4溶液合并，FeSO4溶液最终得到FeSO4∙7H2O。
【小问1详解】
试剂X将Fe2+氧化成Fe3+，且为“绿色氧化剂”，则试剂X为双氧水()，其还原产物为水，结合分析可知试剂Y为铁粉(Fe)。
【小问2详解】
调节pH的目的是使Fe3+完全沉淀、Cu2+不形成沉淀，根据表中数据，调节pH的范围在2.8~4.2；为了不引入新杂质，试剂是CuO或Cu(OH)2或CuCO3或等。
【小问3详解】
①标准液对橡胶具有腐蚀性，故盛放在酸式滴定管中。
②由于KMnO4溶液本身有颜色，故滴定终点的判断方法是：当滴入最后半滴标准液时，溶液变为浅紫色，且半分钟内不变色。
③三次实验消耗的KMnO4溶液的体积依次为19.95mL-0.05mL=19.90mL、20.30mL-0.20mL=20.10mL、23.10mL-1.10mL=22.00mL，由于第三次实验误差较大（舍去），故消耗的KMnO4溶液的体积平均为20.00mL，根据反应，25.00mL待测液中n(Fe2+)=5×0.05000ml/L×0.02000L=0.005000ml，该FeSO4∙7H2O晶体的纯度为。
④A．在配制待测液定容时俯视，待测液的体积偏小，所配溶液浓度偏大，消耗KMnO4溶液体积偏大，测得该晶体的纯度偏高，不符合题意；
B．容量瓶中有水，对所配制的溶液浓度无影响，对实验结果无影响，不符合题意；
C．待测液配制过程中被氧气氧化，消耗KMnO4溶液体积偏小，测得该晶体纯度偏低，符合题意；
D．盛放KMnO4标准液的滴定管在滴定前无气泡，滴定后有气泡，消耗KMnO4溶液体积偏小，测得该晶体的纯度偏小，符合题意；
E．滴定终点时仰视读数，消耗KMnO4溶液体积偏大，测得该晶体的纯度偏大，不符合题意；
答案选CD。
18. 开展含碳（、CO、等）化合物研究对保障我国能源安全具有重要意义。回答下列问题。
（1）已知 ； ，则 ________（用含、的代数式表示）
（2）T℃、1L固定体积的密闭容器中充入1ml CO和1ml (g)，发生反应的，5min后达到平衡，CO的平衡转化率为50%，则5min内用表示的化学反应速率为_________。
（3） 。该反应能够自发进行的条件是（填“高温”或“低温”）_________。
（4）在恒温恒容下，下列能说明反应达到平衡状态的是（填字母） 。
A. B.
C. 容器中混合气体密度保持不变D. 容器中混合气体平均摩尔质量保持不变
（5）在密闭容器中投入1ml CO和2ml ，发生反应。实验测得CO平衡转化率随温度（T）、压强（p）的变化如图所示。
①该反应的正反应为_________（填“吸热”或“放热”）反应。
②________（填“>”或“ ③.100
（6）
【解析】
【小问1详解】
已知Ⅰ. ；
Ⅱ. ，由盖斯定律可知，反应Ⅰ+Ⅱ得到反应 则+。
【小问2详解】
T℃、1L固定体积的密闭容器中充入1ml CO和1ml (g)，发生反应的，5min后达到平衡，CO的平衡转化率为50%，生成氢气的物质的量等于消耗一氧化碳的物质的量，则5min内氢气的平均反应速率为=。
【小问3详解】
。该反应为气体体积分子总数增大吸热反应，则ΔH＞0、ΔS＞0，自发进行时ΔG=ΔH-T·ΔS ＜0，说明该反应在高下能够自发进行。
【小问4详解】
反应：
A．容器中不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否已达到平衡，故A错误；
B．平衡时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应已达到平衡，故B错误；
C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，恒容密闭容器中气体的密度始终不变，则容器中混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否已达到平衡，故C错误；
D．气体质量始终不变，气体的物质的量、混合气体的平均摩尔质量会随着反应而变，混合气体的平均相对分子质量不变说明反应已达平衡，故D正确；
故选D；
【小问5详解】
①由图可知升高温度CO的平衡转化率减小，升高温度平衡逆向移动，故该反应的正反应为放热反应。
②该反应为反应前后气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，则＞（填“>”或“0，将溶液加热，溶液由蓝绿色变为黄绿色
升高温度，平衡正向移动
C
向溶液中加入HBr溶液，溶液橙色加深
增大，平衡逆向移动
D
常温下，向10mL 0.1 NaCl溶液中滴加5滴0.1 溶液，充分反应后，再滴加5滴0.1 KI溶液，观察沉淀由白色变为黄色
(AgCl)>(AgI)
开始沉淀时的pH
1.5
4.2
6.3
完全沉淀时的pH
2.8
6.7
8.3
实验组
第一次
第二次
第三次
滴定前溶液的体积/mL
0.05
0.20
1.10
滴定后溶液的体积/mL
19.95
20.30
23.10