2021-2022学年湖北省新高考联考高二（上）期末化学试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年湖北省新高考联考高二（上）期末化学试卷（含答案解析），共20页。试卷主要包含了0×10−7ml⋅L−1，0×10−8，【答案】A，【答案】B，【答案】D，【答案】C等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年湖北省新高考联考高二（上）期末化学试卷

1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是(    )
A. 2022年北京冬奥会照明使用的太阳能电池其光电转换材料是SiO2
B. 水电站把机械能转化为电能，而核电站把化学能转化成电能
C. 煤、石油、天然气是当今世界重要的化石燃料
D. 矿物燃料钙基固硫处理就是用化学方法将硫单质转变为化合物
2. 我国北斗导航卫星使用了铷(Rb)原子钟。下列说法正确的是(    )
A. Rb的第一电离能比Na的第一电离能低 B. Rb的价电子排布式为4s1
C. Rb是十分活泼的金属，其电负性为0 D.  85Rb和 87Rb互为同素异形体
3. 下列有关叙述错误的是(    )
A. 分子、原子和离子是构成物质的基本微粒 B. 带有单电子的原子或原子团是自由基
C. 一个非可逆化学反应是一个基元反应 D. 处于最低能量状态的原子是基态原子
4. 一定温度下，对可逆反应X(s)+2Y(g)⇌Z(g)+W(g)的下列叙述中，能说明该反应已达到化学平衡状态的是(    )
A. 容器内的压强不再变化
B. 单位时间内消耗2molY，同时生成1molZ
C. 混合气体的物质的量不再变化
D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
5. 在核电荷数为28的Ni的价层电子排布中，处于基态的是(    )
A. B.
C. D.
6. 对于反应4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)△H=−444.3kJ/mol，在常温常压下能自发进行，对反应的方向起决定作用的是(    )
A. 焓变 B. 温度 C. 压强 D. 熵变
7. 下列示意图和化学用语内容正确，且表述相符的是(水合离子用相应离子符号表示)(    )
A
B
C
D
H2与Cl2反应能量变化
NaCl溶于水
对角线规则
锌铜原电池工作原理




H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=+183kJ⋅mol−1
NaCl=Na++Cl−
对角线元素及化合物性质具有相似性
盐桥主要作用是连接内电路和平衡电荷

A. A B. B C. C D. D
8. 宇航员王亚平太空授课时制作了一个蓝色的大水球，证明了水在不同重力环境下的形态不同。水在不同条件下的电离程度也不同，教材中给出了如下表所示不同温度下水的离子积常数。不能从表中分析得出的结论是(    )
t/℃
0
10
20
25
40
50
90
100
Kw/10−14
0.115
0.296
0.687
1.01
2.87
5.31
37.1
54.5

A. 水的电离程度很小
B. 常温下，水中的c(H+)约为1.0×10−7mol⋅L−1
C. 升高温度促进水的电离，水的电离程度增大
D. 向水中加入盐酸或NaOH溶液，均会抑制水的电离
9. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素，其中X是宇宙中含量最多元素；Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；Z元素原子的价层电子排布是nsnnp2n；同周期简单离子中W元素的离子半径最小。下列说法正确的是(    )
A. W位于元素周期表的s区
B. Y元素原子最高能级的电子云轮廓图为球形
C. Y、Z、W三种元素的原子半径r(Z)7，原因是 ______(用离子方程式表示)。
Ⅲ.产品纯度测定(Na10P3O13Cl⋅5H2O的摩尔质量为Mg/mol)。
①取ag待测试样溶于蒸馏水配成250mL溶液；
②取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入10mL2mol/L稀硫酸、25mL0.1mol/L碘化钾溶液(过量)，此时溶液出现棕色；
③滴入3滴5%淀粉溶液，用0.05mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点，平行滴定三次，平均消耗20.00mL。
已知：2S2O32−+I2=S4O62−+2I−
(7)产品的纯度为 ______(用含a、M的代数式表示)。
19. 我国提出，CO2排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和。
回答下列问题：
(1)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是 ______(填标号)。
A.燃煤脱硫
B.粮食酿酒
C.风能发电
D.石油裂化
(2)CH4−CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2)，对“碳达峰、碳中和”具有重要意义。
①CH4−CO2催化重整反应：CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ⋅mol−1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是 ______(填标号)。
A.低温高压
B.高温低压
C.高温高压
D.低温低压
②某温度下，在体积为2L的容器中加入3molCH4、2molCO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为 ______mol2⋅L−2。
③反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如表：

积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)
消碳反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)
ΔH/(kJ⋅mol−1)
75
172
活化能(kJ⋅mol−1)
催化剂X
43
72
催化剂Y
33
91
由如表所示判断，催化剂X ______Y(填“优于”或“劣于)，理由是 ______。
④在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1所示，升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是 ______(填标号)。
A.K积减小、K消清增加
B.v积减小、v消消增加
C.K积、K消均增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大

⑤在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k⋅p(CH4)⋅[p(CO2)]−0.5(k为速率常数)。在p(CO2)一定时，不同p(CH4)下积碳量随时间的变化趋势如图2所示，则pa(CH4)、pb(CH4)、pc(CH4)从大到小的顺序为 ______。
答案和解析

1.【答案】C 
【解析】解：A.硅元素处于金属和非金属元素分界线处，具有金属性和非金属性，可以作硅太阳能电池，所以硅电池是太阳能电池的光电转换材料，二氧化硅作光导纤维材料，故A错误；
B.核电站是核能转化为电能，不是化学能转化为电能，故B错误；
C.三大化石燃料是：煤、石油、天然气，是当今最重要的化石燃料，故C正确；
D.矿物燃料钙基固硫处理就是用化学方法将二氧化硫变为硫酸钙，不是硫单质变为化合物，故D错误；
故选：C。
A.硅电池是太阳能电池的光电转换材料；
B.核电站是核能转化为电能；
C.三大化石燃料是：煤、石油、天然气；
D.矿物燃料钙基固硫处理就是用化学方法将二氧化硫变为硫酸钙。
本题考查了常见能量转化形式及元素化合物知识，熟悉相关物质性质是解题关键，题目难度不大。

2.【答案】A 
【解析】解：A.同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则Rb的第一电离能比Na的第一电离能低，故A正确；
B.Rb的电子层数5个，价电子排布式为5s1，故B错误；
C.Rb是十分活泼的金属，其电负性较小，但不为0，故C错误；
D.同种元素组成的不同种单质互为同素异形体， 85Rb和 87Rb是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，故D错误；
故选：A。
A.同主族从上到下第一电离能逐渐减小；
B.Rb的电子层数5个，最外层电子数1个；
C.Rb是十分活泼的金属，其电负性较小；
D.同种元素组成的不同单质互为同素异形体。
本题考查了原子结构、微粒关系、电子排布等知识点，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。

3.【答案】C 
【解析】解：A.分子、原子和离子是构成物质的基本微粒，故A正确；
B.带有单电子的原子或原子团是为中性，为自由基，不能独立存在，故B正确；
C.大多反应分几步进行，其中每一步为基元反应，一个非可逆化学反应不一定是一个基元反应，故C错误；
D.处于最低能量状态的原子叫做基态原子，基态原子能吸收能量转化为激发态原子，故D正确；
故选：C。
A.构成物质的基本微粒是分子、原子、离子；
B.有机物的分子中失去一个或几个原子形成的原子或原子团为中性，属于自由基；
C.反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应，通常一个化学反应包含多个基元反应，这些基元反应被称为该化学反应的反应机理。多个基元反应共同决定了化学反应的快慢；
D.处于最低能量状态的原子叫做基态原子。
本题考查了物质构成微粒、自由基的形成和组成、基元反应和基态原子的分析判断，注意知识的积累，题目难度不大。

4.【答案】D 
【解析】解：A.该反应前后气体的总物质的量不变，容器内的压强始终不变，不能根据容器内的压强判断平衡状态，故A错误；
B.单位时间内消耗2molY，同时生成1molZ，表示的都是正反应速率，无法判断平衡状态，故B错误；
C.该反应为气体物质的量不变的反应，混合气体的物质的量始终不变，不能根据混合气体的物质的量判断平衡状态，故C错误；
D.混合气体的总物质的量为定值，W为固态，混合气体的质量为变量，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，表明达到平衡状态，故D正确；
故选：D。
X(s)+2Y(g)⇌Z(g)+W(g)为气体体积不变的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，注意X为固态，以此进行判断。
本题考查化学平衡状态的判断，为高频考点，明确题干反应特点、化学平衡状态的特征为解答关键，试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能力，题目难度不大。

5.【答案】D 
【解析】解：原子核外电子排布中，符合能量最低原理的核外电子排布的原子处于基态，4s能级的能量小于3d能级，所以基态Ni原子排列电子时，先排满4s能级再排3d能级，且电子排布要符合洪特规则，
A.不符合洪特规则，故A错误；
B.不符合能量最低原理，属于激发态，故B错误；
C.不符合能量最低能量，属于激发态，故C错误；
D.符合能量最低原理、洪特规则，属于基态，故D正确；
故选：D。
原子核外电子排布中，符合能量最低原理的核外电子排布的原子处于基态。
本题考查原子核外电子排布，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确原子核外电子排布规则、能量最低原理、洪特规则等知识点是解本题关键，题目难度不大。

6.【答案】A 
【解析】解：反应4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)△H=−444.3kJ/mol，△Hpc(CH4) 
【解析】解：(1)A.燃煤脱硫，除去燃煤中的硫元素，不减少CO2的排放，故A错误；
B.粮食酿酒，不能减少碳的排放，故B错误；
C.风能发电，减少燃煤的使用，有利于实现“碳达峰、碳中和”，故C正确；
D.石油裂化是长链烃转化成短链烃，不能减少CO2排放，故D错误；
故答案为：C；
(2)①该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，提高CH4的平衡转化率，该反应是气体体积增大的反应，减小压强，有利于提高CH4的平衡转化率，因此提高CH4的平衡转化率的条件为高温低压，
故答案为：B；
②达到平衡时CO2的转化率为50%，消耗CO2的物质的量为2mol×50%=1mol，达到平衡n(CO)=2mol，n(H2)=2mol，n(CH4)=(3mol−1mol)=2mol，根据平衡常数表达式K=c2(CO)c2(H2)c(CO2)c(CH4)=(2mol2L)2×(2mol2L)22mol2L×1mol2L=2mol2/L2，
故答案为：2；
③根据题中信息，反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，存在的消碳反应则使积碳量减小，因此判断催化剂X和催化剂Y优劣，应是减缓积碳反应，让消碳反应加快，活化能越大，反应速率越小，根据表中数据，催化剂X积碳反应的活化能相对较大，反应速率较慢，消碳反应的活化能相对较小，反应速率加快，因此催化剂X优于催化剂Y，
故答案为：优于；相对于催化剂Y，催化剂X积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大；
④根据表中数据，积碳反应和消碳反应都是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，K积、K消都增大，升高温度，反应速率都增大，根据图像可知，温度升高，积碳量先增大后减小，说明v消增加的倍数比v积增加倍数大，选项CD正确，
故答案为：CD；
⑤根据积碳生成速率方程，当p(CO2)一定时，生成速率与p(CH4)成正比，根据图像可知，pa(CH4)>pb(CH4)>pc(CH4)，
故答案为：pa(CH4)>pb(CH4)>pc(CH4)。
(1)A.燃煤脱硫，除去燃煤中的硫元素；
B.粮食酿酒，不能减少碳的排放；
C.风能发电，减少燃煤的使用；
D.石油裂化是长链烃转化成短链烃；
(2)①该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，提高CH4的平衡转化率；
②达到平衡时CO2的转化率为50%，消耗CO2的物质的量为2mol×50%=1mol，达到平衡n(CO)=2mol，n(H2)=2mol，n(CH4)=(3mol−1mol)=2mol，根据平衡常数表达式K=c2(CO)c2(H2)c(CO2)c(CH4)；
③根据题中信息，反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，存在的消碳反应则使积碳量减小，因此判断催化剂X和催化剂Y优劣，应是减缓积碳反应，让消碳反应加快，活化能越大，反应速率越小；
④根据表中数据，积碳反应和消碳反应都是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行；
⑤根据积碳生成速率方程，当p(CO2)一定时，生成速率与p(CH4)成正比。
本题考查化学平衡知识，以CH4−CO2催化重整为背景知识，考查了化学平衡的移动，化学平衡的计算等，整体题目考查较为基础，题目难度不大，注意平衡常数的计算，掌握基础是解题关键。