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 化学试题（原卷版+解析版）

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 化学试题（原卷版+解析版），共30页。
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：H-1 C-12 O-16
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
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
A. AB. BC. CD. D
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
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1 mlH2Og，v正>v逆
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cH+>10-7 ml⋅L-1
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. 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：
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∆H=_____kJ/ml（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. 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）：
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. 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，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）。
18. 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）。
a.
b.
c.
（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。
绝密★启用前
高二化学
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：H-1 C-12 O-16
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
【答案】C
【解析】
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，但不改变反应的焓变，所以需要催化剂的反应不一定是放热反应，故A错误；
B．反应物总能量大于生成物总能量的反应为放热反应，放热反应的反应物总键能小于生成物总键能，故B错误；
C．一定温度下反应能自发进行，则反应ΔH—TΔS＜0，反应的熵变ΔS小于0说明反应的焓变ΔH小于0，该反应为放热反应，故C正确；
D．反应物总能量大于生成物总能量的反应为放热反应，故D错误；
故选C。
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
【答案】D
【解析】
【详解】A．的溶液，，溶液呈中性，故A不符合题意；
B．温度升高，水的电离程度增大，若Kw>，则的溶液有可能呈中性或碱性，故B不符合题意；
C．根据石蕊的变色范围5-8可知，滴加石蕊，显紫色的溶液可能显中性、弱碱性或酸性，故C不符合题意；
D．，若，则cH+>，溶液呈酸性，故D符合题意；
故选D。
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
【答案】B
【解析】
【详解】A．牺牲阳极法一般装上比铁更活泼的金属，如等，故A错误；
B．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，故B正确；
C．工业上常通过电解熔融NaCl来制备金属，故C错误；
D．金属腐蚀过程电化学腐蚀和化学腐蚀往往同时发生，故D错误；
故选B。
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：
【答案】C
【解析】
【详解】A．非金属元素在区，A项错误；
B．的电子云轮廓图为，B项错误；
C．基态原子是指处于最低能量状态的原子，C项正确；
D．C的基态原子的轨道表示式为，D项错误；
故选C。
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
【答案】B
【解析】
【详解】A．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；
B．该元素位于周期表VA族，电负性低于同周期VIA族，B项错误；
C．该元素位于p区，C项正确；
D．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；
故选B。
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
【答案】A
【解析】
【详解】A．在一定浓度的盐酸中加入氢氧化钠溶液，体系温度逐渐升高是因为反应放热，随后又逐渐降低是因为反应完成后，溶液逐渐冷却至室温，不存在化学平衡，故不能用勒夏特列原理解释，A项符合题意；
B．硫酸钙存在沉淀溶解平衡，使用碳酸钠溶液处理锅炉水垢，生成更难溶的碳酸钙沉淀，促进硫酸钙溶解、发生了沉淀转化：(s)(aq)(s)(aq)，能用勒夏特列原理解释，B项不符合题意；
C．氯化铁溶液中存在铁离子水解平衡，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；
D．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；
选A。
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
【答案】C
【解析】
【详解】A．3s轨道的伸展方向为1，形状为球形，故A正确；
B．四氯化钛是强酸弱碱盐，在溶液中水解生成TiO2·xH2O沉淀和盐酸，该反应为吸热反应，升高温度和加水稀释，均使平衡向正反应方向移动，可促使水解趋于完全，故B正确；
C．加入铜粉后，与盐酸反应产生氢气速率加快是因为锌与铜在盐酸中形成原电池，原电池反应使反应速率加快，而不是作反应的催化剂，所以反应中反应的活化能不变，故C错误；
D．焰火、霓虹灯光是原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，都与电子跃迁有关，故D正确；
故选C。
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
【答案】B
【解析】
【分析】基态原子第一电离能在短周期元素中最大，所以为原子，原子的轨道和轨道电子数相等，所以可能为或，由于原子核外有种运动状态不同的电子，为，所以为氧，基态原子最外层轨道和轨道电子数相等，所以为硅。
【详解】A．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；
B．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；
C．Z是钠，Y是氧，质子数氧多于钠，则简单离子半径：，C项错误；
D．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；
故选B。
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
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
【答案】D
【解析】
【详解】A．将矿石粉碎，反应速率加快，A项正确；
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，B项正确；
C．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；
D．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；
答案选D。
10. 下列实验方案不能达到相应实验目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．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；
B．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；
C．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；
D．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；
故选：D。
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
D. 总反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，第5个基元反应的逆反应活化能为，A项正确；
B．由反应④⑤可知，转化为为吸热反应，能量：a；b、c温度相同，由于容积小于则L1中压强更大，速率：b>c，所以三点对应的反应速率：b>c>a；
根据b点题意建立如下三段式：
，解得：，所以平衡常数；
【小问4详解】
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. 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）。
a.
b.
c.
（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。
【答案】（1） 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 ②. b
（2） ①. ②. ③.
（3） ①. 电极 ②. 阳
【解析】
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
①由图可知，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表是、、，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：cHPO42->cH2PO4->cPO43-。
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。
【小问3详解】
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。
电离能
1402
2856
4579
7476
9446
53273
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
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
1
30
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
2500
0.02
25.03
第三次
25.00
000
24.99
离子
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
电离能
1402
2856
4579
7476
9446
53273
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
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
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
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