天津市和平区2024-2025学年高二上学期1月期末质量调查化学试卷（解析版）

这是一份天津市和平区2024-2025学年高二上学期1月期末质量调查化学试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了 下列说法中正确的是， 下列说法中不正确的是， 碱性锌锰电池的总反应为等内容，欢迎下载使用。
相对原子质量：
第Ⅰ卷(选择题 共36分)
选择题(本题包括12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列各原子或离子的电子排布式中，错误的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】钙元素的原子序数为20，基态钙离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，故A正确；氧元素的原子序数为8，基态原子的电子排布式为1s22s22p4，故B正确；氯元素的原子序数为17，基态氯离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，故C错误；氖元素的原子序数为10，基态原子的电子排布式为1s22s22p6，故D正确；故选C。
2. 下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A. 溶液B. 溶液C. 溶液D. 溶液
【答案】D
【解析】是强酸强碱盐，和都不发生水解，溶液中=，溶液呈中性，故A错误； 溶液中，存在水解平衡，同时也存在电离平衡，但水解程度大于电离程度，溶液中，溶液呈碱性，故B错误；溶液呈酸性是因为发生电离：，不是因为水解，故C错误；是强酸弱碱盐，发生水解反应：，水解产生，使溶液中，溶液呈酸性，是因水解呈酸性，故D正确；故选D。
3. 下列说法中正确的是
A. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程
B. 能够自发进行的反应一定是焓减的过程
C. 的反应就在任何温度下都可自发进行
D. 水凝结成冰的过程中，
【答案】C
【解析】ΔH-TΔS＜0即可自发，例如氨气和氯化氢化合为氯化铵晶体的反应是熵减的放热反应，在室温下即可自发，A错误；ΔH-TΔS＜0即可自发，例如Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，即∆H＞0，在室温下即可自发，B错误；ΔH＜0，ΔS＞0，则ΔH-TΔS＜0，因此在任何温度下都可自发进行，C正确；水凝结成冰的过程中，液体变为固体，ΔS＜0，D错误；故选C。
4. 在一定条件下的密闭容器中发生反应：。当达到平衡时，下列各项措施中，能同时提高反应速率和乙烷转化率的是
A. 缩小容器的容积B. 升高反应的温度
C. 分离出部分氢气D. 等容下通入氮气
【答案】B
【解析】缩小容器容积，体系压强增大。根据勒夏特列原理，平衡会向气体分子数减小的方向移动，对于反应，正反应方向气体分子数增大，所以平衡逆向移动，乙烷转化率降低。同时，压强增大，反应物浓度增大，反应速率加快 ，但该选项不符合提高乙烷转化率的要求，故A错误；该反应，是吸热反应。升高温度，根据勒夏特列原理，平衡会向吸热方向移动，即正向移动，乙烷转化率提高。并且温度升高，分子运动加剧，有效碰撞几率增加，反应速率加快，能同时满足提高反应速率和乙烷转化率，故B正确；分离出部分氢气，生成物浓度减小，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，乙烷转化率提高。但是由于生成物浓度降低，反应速率会减慢，不满足提高反应速率要求，故C错误；等容下通入氮气，氮气不参与反应，体系中各物质的浓度不变。根据反应速率的影响因素，反应速率不变，同时平衡也不移动，乙烷转化率不变，故D错误；故选B。
5. 难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，下列说法中错误的是
A. 沉淀的速率和溶解的速率相等
B. 难溶电解质在水中形成饱和溶液
C. 再加入难溶电解质，溶液中各离子的浓度不变
D. 难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
【答案】D
【解析】达到沉淀溶解平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等，各离子浓度保持不变，故A正确；达到沉淀溶解平衡时，已经达到难溶电解质的溶解限度，溶液为饱和溶液，故B正确；加入难溶电解质会以沉淀的形式存在，对于溶液中各离子的浓度无影响，故C正确；难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，会有少部分电解质发生电离，得到相应的离子，阴、阳离子的浓度不一定相等，如Fe(OH)3，故D错误；故选：D。
6. 在和下，燃烧生成液态水放出的热量，则下列能表示氢气燃烧的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】25℃、101kPa时，0.5ml 完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则1ml完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，据此分析作答。
2ml完全燃烧生成液态水放出放出热量571.6kJ，不是285.8kJ，A项错误；由分析可知，热化学方程式为，B项正确；产物应是液态水，不是气态水，C项错误；该反应是放热反应，则，D项错误；答案选B。
7. 下列说法中不正确的是
A. 活化分子之间发生的碰撞就是有效碰撞
B. 对有气体参加的化学反应，减小容器容积，化学反应速率增大
C. 升高温度，可使单位体积内反应物中活化分子的百分数增大，化学反应速率增大
D. 加入催化剂，若单位体积内反应物中活化分子的百分数增大，化学反应速率增大
【答案】A
【解析】根据碰撞理论，有效碰撞必须满足两个条件：一是分子具有足够的能量（达到或超过活化能，即活化分子）；二是碰撞方向（取向）合适。活化分子之间的碰撞如果取向不合适，也不会发生化学反应，因此不一定是有效碰撞，A错误；减小容器容积相当于增加气体浓度（单位体积内的活化分子数增多）。根据速率定律，反应速率与反应物浓度成正比，因此速率增大，B正确；升高温度会增加分子的平均动能，使更多分子达到或超过活化能，从而增大活化分子的百分数。由于反应速率取决于活化分子的数量，因此速率增大，C正确；催化剂通过降低反应活化能，使原本能量不足的分子也能成为活化分子，从而增大活化分子的百分数。这会导致单位时间内有效碰撞增多，反应速率增大，D正确；故选A。
8. 碱性锌锰电池的总反应为：。下列关于该电池的说法中不正确的是
A. 为负极，为正极
B. 正极反应是
C. 工作时电子由经外电路流向
D. 发生还原反应，发生氧化反应
【答案】D
【解析】由电池总反应可知，锌为碱性锌锰电池的负极，碱性条件下锌做负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，电极反应式为；二氧化锰是电池的正极，在水分子作用下，二氧化锰做正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，电极反应式为，据此分析作答。
由分析可知，锌为碱性锌锰电池的负极，二氧化锰是电池的正极，A项正确；二氧化锰是电池的正极，在水分子作用下，二氧化锰做正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，电极反应式为，B项正确；工作时电子从负极流向正极，即从锌流向二氧化锰，C项正确；由分析可知，碱性条件下锌做负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，在水分子作用下，二氧化锰做正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，D项错误；答案选D
9. 下列各组元素性质的叙述中，不正确的是
A. N、O、F的第一电离能依次增大B. N、O、F的电负性依次增大
C. N、O、F的原子半径依次减小D. N、O、F的非金属性依次增大
【答案】A
【解析】同周期元素，从左至右第一电离能总体上呈增大的趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为O＜N＜F，故A错误；同周期元素，从左至右非金属性依次增强，电负性依次增大，则氮元素、氧元素、氟元素的电负性依次增大，故B正确；同周期元素，从左至右原子半径依次减小，则氮原子、氧原子、氟原子的原子半径依次减小，故C正确；同周期元素，从左至右非金属性依次增强，，则氮元素、氧元素、氟元素的非金属性依次增大，故D正确；故选A。
10. 在下图装置的烧杯中均盛有溶液其中铁片最易被腐蚀的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】金属腐蚀快慢顺序为电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极
A．Fe发生化学腐蚀；
B．该装置为原电池，Fe作原电池的正极被镁保护；
C．该装置为原电池，Fe作原电池的负极加速被腐蚀；
D．该装置为电解池，Fe作电解池的阳极加速被腐蚀；
综上所述，铁片最易被腐蚀的是电解池的阳极，故选D。
11. 现有4种元素的基态原子的电子排布式如下：①；②；③；④。则下列比较中，正确的是
A. 第一电离能：③>②>①>④B. 原子半径：④>③>②>①
C. 电负性：③>①>④>②D. 最高正化合价：①>②>③>④
【答案】A
【解析】由四种元素基态原子电子排布式可知，①为S元素； ②为P元素； ③为N元素； ④为Na元素；
第一电离能：同周期从左到右呈增大趋势，但P元素3p轨道半充满，第一电离能大于S；同主族从上到下第一电离能减小，N第一电离能大于P，Na第一电离能最小 。所以第一电离能N>P>S>Na，即③>②>①>④，A正确；原子半径：电子层数越多半径越大，电子层数相同，核电荷数越大半径越小。Na有3个电子层，P、S、N中N电子层数为2，P、S电子层数为3且P核电荷数小于S。所以原子半径Na>P>S>N，即④>②>①>③，B错误；电负性：同周期从左到右电负性增大，同主族从上到下电负性减小。N电负性大于S，S电负性大于P，Na电负性最小。所以电负性N>S>P>Na，即③>①>②>④，C错误；最高正化合价：S最高正价+6，P最高正价+5，N最高正价+5，Na最高正价+1。所以最高正化合价S>P = N>Na，即①>②=③>④，D错误；故选A。
12. 强碱的溶液和弱酸的溶液混合后，下列说法不正确的是
A. 二者等体积、等物质的量浓度混合，混合后的溶液中：
B. 二者混合后的溶液呈中性时：
C. 二者无论如何混合，混合后的溶液中：
D. 二者等体积、等物质的量浓度混合，再加水时溶液中：会减小
【答案】D
【解析】等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混和后，恰好中和反应生成盐和水，反应后的溶液中溶质是MA，为强碱弱酸盐，水解显碱性。
根据分析，混合后溶质为MA，M+为强碱阳离子不水解，A-为弱酸酸根发生水解，因此c(M+)＞c(A-)，A正确；由电荷守恒可知，c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)，中性时c(H+)=c(OH-)，故c(M+)=c(A-)，B正确；由电荷守恒可知，c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)，C正确；由A选项的分析可知，稀释前c(M+)＞c(A-)，加水稀释时c(M+)减小，A-为弱酸酸根，发生水解A-+H2OHA+OH-，加水稀释时水解平衡正向移动，导致A-减小的更多，因此稀释时增大，D错误；故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共64分)
注意事项：第Ⅱ卷共4页，用蓝、黑色墨水的钢笔或圆珠笔直接答在答题纸上。
相对原子质量：
二、填空题(共16分)
13. 已知：①
②
计算的___________。
【答案】
【解析】根据盖斯定律，目标反应可看作为由反应②反应①所得，则。
故答案为：。
14. 酸碱中和反应会引起溶液中一些离子的浓度变化。
（1）在常温下，实验测得溶液的，则溶液中由水电离出来的___________。
（2）在常温下，溶液和溶液充分反应后所得溶液的___________时，溶液中。
【答案】（1） （2）7
【解析】
【小问1详解】
在常温下，实验测得0.lml/LCH3COONa溶液的pH=9，由于存在CH3COO-的水解促进水的电离，故溶液中水电离出的c(OH-)aq==10-5ml/L，则；
【小问2详解】
根据电荷守恒可知：，当，得到，则反应后溶液pH =7。
15. 写出下列电极反应和总反应。
（1）电解熔融氯化钠：阳极反应为___________；阴极反应为___________；总反应为___________。
（2）电解氯化钠溶液：阳极反应为___________；阴极反应为___________；总反应为___________。
【答案】（1）①. ②.
③.
（2）①. ②.
③.
【解析】
【小问1详解】
电解熔融氯化钠，阳极上Cl-离子失电子发生氧化反应，阳极的电极反应为：，阴极上Na+离子得电子发生还原反应，阴极的电极反应为：，总反应方程式为：；
【小问2详解】
电解氯化钠溶液，阳极上Cl-离子失电子发生氧化反应，阳极的电极反应为：，阴极上是水中的氢离子得电子发生还原反应，阴极的电极反应为：，总反应为：。
16. 可用作白色颜料和阻燃剂等。在实验室中可利用的水解反应制取，其反应可表示为：。
（1）为配制溶液，取固体少许溶于水中，有白色沉淀产生，此溶液的___________7(填“小于”“大于”或“等于”)，配制溶液的正确方法___________。
（2）为了得到较多的，操作时要将缓慢加入大量水中，反应后期还要加入少量氨水。试利用平衡移动原理说明这两项操作的作用___________。
【答案】（1）①.小于 ②.将溶解在浓盐酸中，再加水稀释至所需浓度
（2）将缓慢加入大量水中，浓度很低，溶液越稀越有利于水解；加入少量氨水，中和，可使水解平衡右移
【解析】
【小问1详解】
由于能发生水解反应，生成HCl，溶液显酸性，pH小于7；为抑制水解，应将固体溶于浓盐酸中，再加水稀释至所需浓度；
【小问2详解】
根据水解平衡，将缓慢加入大量水中，浓度很低，溶液越稀越有利于水解；加入少量氨水，中和，可使水解平衡右移，均可以得到较多的。
三、简答题(共14分)
17. 某反应过程的能量变化如图所示，请填空。
（1）反应过程___________(填“a”或“b”)有催化剂参与。
（2）该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)，___________(用m、n表示)。
【答案】（1）b （2）①.放热 ②.
【解析】
【小问1详解】
催化剂能降低反应的活化能，从图中分析，两曲线始态和终态能量分别相同，曲线b的活化能较低，说明反应过程b有催化剂参与。
【小问2详解】
从图中分析可知，该反应反应物总能量高于生成物总能量，反应放出热量；=生成物的总能量－反应物的总能量，则；
18. 在硫酸工业中，的氧化、的除去都是必不可少的步骤。
Ⅰ．的氧化：。
下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。
（1）从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫，应选择的条件是___________。
（2）在实际生产中，选定的温度为，原因是___________。
（3）在实际生产中，采用的压强为常压原因是___________。
（4）在实际生产中，通入过量的空气，原因是___________。
Ⅱ．的除去
（5）尾气中的必须回收，原因是___________。
（6）除去的研究：
①方法1(双减法)：
写出过程①的离子方程式___________；简述过程②再生的原理___________。
②方法2：用氨水除去。
已知，的，的。
若氨水的浓度为，溶液中的___________。将通入该氨水中，当降至时，溶液中的___________。
【答案】（1）
（2）此温度下催化剂活性最高
（3）在常压下的转化率就已经很高了，若采用高压，平衡能向右移动，但效果并不明显，比起高压设备得不偿失
（4）增大反应物氧气的浓度，提高的转化率
（5）防止污染环境
（6）①. ②.与生成沉淀，平衡向正向移动，有生成 ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可知，温度越低、压强越大，SO2平衡转化率越高，所以为使SO2尽可能多地转化为SO3，应选下进行；
【小问2详解】
时催化剂活性最佳，反应速率快，可提高生产效率，保证SO2有较高转化率；
【小问3详解】
在常压下，时SO2的转化率已经很高 (达到97.5%)，增大压强，SO2转化率提高不多，但却会使设备、能耗等成本增加，所以实际用常压；
【小问4详解】
通入过量空气，即增大O2浓度，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，SO2转化率提高；
【小问5详解】
SO2是大气污染物，直接排放会污染空气，回收能让原料（含硫元素）再次利用，节约资源；
【小问6详解】
①“双减法” 中过程①是NaOH与SO2反应生成Na2SO3和水，离子方程式为；过程②中CaO先与水反应生成Ca(OH)2，与生成沉淀，平衡向正向移动，有生成，实现的再生；
②对于的电离，设，，解得；的，当时，，则。
四、实验题(共16分)
19. 氯化亚矾是一种液态化合物，沸点为，在农药、医药行业中用途广泛。遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有带刺激性气味气体产生。实验室合成原理为装置如下图所示。请回答以下问题：
（1）仪器A的名称是___________，装置乙中盛放的试剂是___________，装置B的作用是___________。
（2）装置丁中发生反应的离子方程式为___________。
（3）将少量滴入的溶液中，有白色沉淀生成，该白色沉淀的成分___________(填化学式)。
（4）蒸干溶液不能得到无水，使与混合加热，可得到无水，试解释原因___________。
（5）若实验室合成反应中消耗的的体积为(已转化为标准状况下，足量)，最后得到纯净的，则的产率为___________(保留三位有效数字)。
（6）常温下，将加入溶液中恰好完全反应，写出该反应的离子方程式___________。已知，的，溶液中所有阴离子的浓度大小顺序为___________。
【答案】（1）①.冷凝管(或蛇形冷凝管) ②.浓硫酸 ③.吸收逸出的有毒的，防止空气中的水蒸气进入反应装置导致水解
（2）
（3）
（4）易水解，与混合加热，与中的结晶水作用，生成无水及和气体，产物和抑制水解
（5）
（6）①.
②.
【解析】由反应可知，该装置的气流方向为丁→丙→乙→甲，其中丁为制备氯气；易水解，所以乙装置为干燥装置，除去Cl2中的水，则乙中为浓硫酸；因为浓盐酸易挥发，从甲中产生的氯气中，含有HCl杂质气体，则丙中为饱和食盐水，除去HCl，据此解答。
【小问1详解】
仪器A是冷凝管(或蛇形冷凝管)；装置乙用来干燥氯气，可盛放浓硫酸；装置B有两个作用一个是防止有毒的氯气与二氧化硫逸出对实验人员的身体健康造成威胁，一个是防止空气中的水蒸气进入烧瓶中使氯化亚砜水解，故答案为：冷凝管(或蛇形冷凝管)；浓硫酸；吸收逸出的有毒的，防止空气中的水蒸气进入反应装置导致水解。
【小问2详解】
装置丁中利用KClO3与浓盐酸反应生成氯化钾、水和氯气，反应的离子方程式为：，故答案为：。
【小问3详解】
，氯化氢与溶液反应生成氯化银沉淀，溶液中有硝酸，将二氧化硫氧化为硫酸根离子，则白色沉淀中还有硫酸银，所以该白色沉淀的成分是，故答案为：。
【小问4详解】
易水解，与混合加热，与中的结晶水作用，生成无水及和气体，产物和抑制水解，故答案为：易水解，与混合加热，与中的结晶水作用，生成无水及和气体，产物和抑制水解。
【小问5详解】
消耗的的体积为，则其物质的量为，由反应，得的理论产量为m=nM=，则的产率为==50%，故答案为：50%。
【小问6详解】
加入溶液中恰好完全反应，与水反应得到和0.02ml HCl，的NaOH含0.03ml NaOH，两者反应时，HCl优先与NaOH反应生成NaCl和水，0.01ml NaOH与反应生成，则该反应的离子方程式：；所得溶液溶质为亚硫酸氢钠和氯化钠，在溶液中存在电离和水解，由于水解常数，即电离大于水解，则溶液呈酸性，溶液中所有阴离子的浓度大小顺序为，故答案为：；。
五、推断题(共18分)
20. A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素。请完成下列空白：
（1）A元素基态原子的最外层有2个未成对电子和2个成对电子，其元素符号为___________。
（2）B元素的原子最外层电子排布式为，其元素符号为___________。
（3）C元素基态的正三价离子的轨道为半充满，其元素符号为___________，其基态原子的电子排布式为___________。
（4）D元素基态原子的M层全充满；N层没有成对电子，只有一个未成对电子。D的元素符号为___________，其基态原子的价层电子的轨道表示式为___________。
（5）主族E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子；它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。E、F的元素符号分别为___________。
【答案】（1）C （2）F
（3）①. ②.
（4）①. ②.
（5）H和、K和Cl
【解析】
【小问1详解】
A元素基态原子的最外层有2个未成对电子和2个成对电子，价电子排布式为，其元素符号为C；
【小问2详解】
B元素的原子最外层电子排布式为，n=2，最外层电子排布式为，故元素符号为：F；
【小问3详解】
C元素基态的正三价离子的轨道为半充满，故原子的核外价层电子排布式为，其元素符号为：Fe；基态原子的电子排布式为：；
【小问4详解】
D元素基态原子M层全充满；N层没有成对电子，只有一个未成对电子，故核外价层电子排布式为：，元素符号为Cu，其基态原子的价层电子的轨道表示式为：；
【小问5详解】
主族E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子，它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数，该化合物可能为LiH或KCl，故E、F的元素符号分别为：H和、K和Cl。
21. 氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。
（1）判断原电池和电解池。
图中A是___________(填“原电池”或“电解池”)，B是___________(填“原电池”或“电解池”)。
（2）图中X是___________(填化学式)，判断___________(填“>”、“
（3）①. ②.
（4）①.燃料电池可以补充电解池消耗的电能 ②. 提高产出碱液的浓度
【解析】由图知，A中通入饱和食盐水和稀氢氧化钠溶液，故A为电解池，则B为原电池，在燃料电池中通入空气(或氧气)的一极为正极，所以燃料电池右侧为正极，左侧为负极；装置左侧进入a%的NaCl溶液，出来为b%的NaCl溶液，而离子膜为阳离子交换膜，所以左侧被氧化生成氯气，为电解池阳极，电极反应式为，则X为，右侧为电解池阴极，水电离出的氢离子被还原为氢气，同时产生，电极反应式为，故Y为H2；H2通入的一极为燃料电池的负极，电极反应式为，在燃料电池中通入空气(或氧气)的一极为正极，电极反应式为，据此回答。
【小问1详解】
由分析知，A中是NaCl溶液的反应，需要外接能源，为电解池；B中涉及NaOH溶液浓度变化及与空气（除CO2）反应，可自发进行，是原电池；
【小问2详解】
由分析知，A为电解饱和食盐水的电解池，被氧化生成氯气，为电解池阳极，电极反应式为，则X为；电解时NaCl溶液中Na+移向阴极，在阳极放电，NaCl浓度减小，所以a%（进液浓度）>b%（出液浓度）；
【小问3详解】
A为H2通入的一极，为燃料电池的负极，电极反应式为；B为通入空气(或氧气)的一极，为正极，电极反应式为；
【小问4详解】
这种设计将电解池与燃料电池组合，燃料电池可以补充电解池消耗的电能；同时可提高产出碱液的浓度，提升产品质量等温度
平衡时的转化率
450
550