2022-2023学年上海市晋元高级中学高二上学期1月期末考试（等级考）化学试题含解析

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上海市晋元高级中学2022-2023学年高二上学期1月
期末考试（等级考）化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．工业上不宜用电解法制备的金属是
A． B． C．Al D．
【答案】A
【详解】A．铁元素是较活泼的金属元素，工业上常用热还原法制备金属铁，不宜用电解法制备，故A符合题意；
B．镁是活泼金属，工业上常用电解熔融氯化镁的方法制备金属镁，故B不符合题意；
C．铝是活泼金属，工业上常用电解熔融氧化铝的方法制备金属铝，故C不符合题意；
D．钠是活泼金属，工业上常用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠，故D不符合题意；
故选A。
2．不利于人与自然和谐共生、恢复生物多样性的是
A．禁止使用农药化肥 B．发展氢能源汽车
C．开发利用可降解塑料 D．改进汽车尾气净化装置
【答案】A
【详解】A．禁止使用农药化肥，将会导致一部分生物过多繁殖，而另一些生物濒临灭绝，所以应合理使用农药，A符合题意；
B．发展氢能源汽车，可减少有毒有害气体的排放，有利于保护生态环境，B不符合题意；
C．开发利用可降解塑料，有利于减少白色污染，从而保护环境免遭伤害，C不符合题意；
D．改进汽车尾气净化装置，可减少有毒有害气体的排放，有利于保护环境，D不符合题意；
故选A。
3．下列描述中，不符合生产实际的是
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用石墨作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阳极，硫酸铜作电解质溶液
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极，含锌离子的溶液作电镀液
【答案】B
【详解】A．工业上用电解熔融的氧化铝制取金属铝时，石墨做电解池的阳极，故A正确；
B．工业上用电解法精炼粗铜时，粗铜做精炼池的阳极，故B错误；
C．工业上电解饱和食盐水制烧碱时，涂镍碳钢网为电解池的阴极，故C正确；
D．工业上在镀件上电镀锌时，锌为电镀池的阳极，镀件为阴极含锌离子的溶液作电镀液，故D正确；
故选B。
4．下列有关物质的性质与用途均正确，且具有对应关系的是
A．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料
B．能和反应生成氧气，可作潜水艇的供氧剂
C．是两性氧化物，可用作耐高温材料
D．受热易分解，可用于制胃酸中和剂
【答案】B
【详解】A．氧化铁为红棕色粉末，常用于制作红色涂料，故A错误；
B．过氧化钠与人体呼出的二氧化碳反应生成氧气，常用作作潜水艇的供氧剂，故B正确；
C．氧化铝具有很高的熔点，常用作耐高温材料，故C错误；
D．碳酸氢钠能与胃液中的盐酸反应，常用于制胃酸中和剂，故D错误；
故选B。
5．在“价-类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质转化及其定量关系。图中的字母分别代表硫及其常见化合物，相关推断不合理的是

A．a与b在一定条件下反应可生成d
B．硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化
C．a和e只有还原性
D．c的浓溶液可以用铝制容器盛装
【答案】C
【分析】由图可知，a为氢硫酸、b为亚硫酸、c为硫酸、d为硫、e为金属硫化物、f为亚硫酸盐、g为硫酸盐。
【详解】A．氢硫酸能与亚硫酸反应生成硫和水，故A正确；
B．硫酸型酸雨的形成过程涉及的反应为二氧化硫与水反应生成亚硫酸使溶液呈酸性、亚硫酸溶液被空气中氧气氧化生成硫酸使溶液pH减小，故B正确；
C．氢硫酸电离出的氢离子能表现氧化性，故C错误；
D．铝在浓硫酸中会发生钝化阻碍反应继续进行，所以浓硫酸可以用铝制容器盛装，故D正确；
故选C。
6．在的平衡体系中，当分离出时，下列说法正确
A．单位时间单位体积内氮气与氢气的有效碰撞次数增加 B．平衡向逆反应方向移动
C．正反应速率变化更显著 D．逆反应速率先变小后变大
【答案】D
【详解】A．分离出氨气时，生成物的浓度减小，正反应速率先不变后变小，则单位时间单位体积内氮气与氢气的有效碰撞次数先不变后变小，故A错误；
B．分离出氨气时，生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，故B错误；
C．分离出氨气时，生成物的浓度减小，正反应速率先不变后变小，逆反应速率先变小后变大，则逆反应速率变化更显著，故C错误；
D．分离出氨气时，生成物的浓度减小，逆反应速率先变小后变大，故D正确；
故选D。
7．下列物质间的反应，，且其能量变化符合下图的是

A．合成氨反应 B．与盐酸的反应
C．晶体和晶体混合 D．碳酸钙的分解
【答案】B
【详解】A．合成氨反应中，系统的混乱度降低，即，A项不符合；
B．与盐酸的反应生成ZnCl2和氢气，系统混乱度增加，；该反应为放热反应，因此能量变化符合图像，B项符合；
C．晶体和晶体的反应为吸热反应，因此能量变化不符合图像，C项不符合；
D．碳酸钙分解生成CaO和CO2气体，系统混乱度增加，但该反应吸热，因此能量变化不符合图像，D项不符合。
本题选B。
8．元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是

A．X的非金属比Z的大
B．Q的简单离子半径比R的小
C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱
D．Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强
【答案】C
【分析】元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，由原子半径和最外层电子数之间的关系可知，X为C元素、Y为Na元素、Z为S元素、Q为Cl元素、R为K元素。
【详解】A．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，由硫酸为强酸、碳酸为弱酸可知，碳元素的非金属性弱于硫元素，故A错误；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氯离子的离子半径大于钾离子，故B错误；
C．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，简单气态氢化物的热稳定性依次增强，则硫化氢的热稳定性弱于氯化氢，故C正确；
D．同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强，则氢氧化钠的碱性弱于氢氧化钾，故D错误；
故选C。
9．下列叙述正确的是

A．用如图装置制取无水氯化镁
B．泡沫灭火器的主要原料是硫酸铝与碳酸钠溶液
C．稀释溶液，水解程度增大，溶液的增大
D．向滴有酚酞的溶液中加入足量溶液，溶液红色褪去
【答案】D
【详解】A．MgCl2在溶液中会发生水解MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl，因为HCl具有挥发性，用如图装置加热时水解正向移动，最后得到的是Mg(OH)2，A错误；
B．泡沫灭火器中的主要成分是硫酸铝和碳酸氢钠，B错误；
C．越稀越电离，加水稀释溶液时，水解程度增大，但是氢氧根的浓度减小，pH减小，C错误；
D．因为Na2CO3溶液显碱性，滴有酚酞的溶液为红色，加入足量溶液后，发生反应Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，CaCl2和NaCl都呈中性，所以溶液红色褪去，D正确；
故答案为：D。
10．二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
若反应①为慢反应，下图中能体现上述反应能量变化的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】由盖斯定律可知，反应①十反应②得总反应方程式，则总反应的，则该总反应是放热反应，生成物的总能量比反应物的总能量低，B、D错误；反应①为慢反应，是总反应的决速步骤，则反应①的活化能比反应②的大，A正确，C错误；答案选A。

二、原理综合题
11．氧化还原反应在我们日常学习生活以及工业生产中都有广泛的应用，请结合具体情境及所学知识回答下列问题：
(1)某兴趣小组利用氧化还原反应研究原电池原理，设计下图装置。其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是_______。

A．该装置将化学能转化为电能
B．电池工作一段时间后，甲池的减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阳离子和阴离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
(2)汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：，是_______极，写出负极反应的电极反应式：_______，给铅蓄电池充电时，直流电源的负极连接电池的_______。(选填“正极”或“负极”)
(3)燃料电池是目前电池研究的热点之一、现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是_______。

A．a极是阳极，该电极上发生氧化反应
B．b极反应是
C．总反应的化学方程式为
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
(4)该小组同学利用自制燃料电池设计电解饱和食盐水法自制“84”消毒液，装置如图：

①a为电池的_______极，写出总反应的化学方程式：_______。
②燃料电池每消耗，理论上可制得_______。
(5)全球一半左右的碘是以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原料，加入亚硫酸氢钠利用氧化还原反应制取，相关反应如下： ____________________
①配平上述化学方程式并标出电子转移的方向和数目_____。
③过滤反应析出的碘沉淀得到粗碘，再用升华法即可得到99％左右的碘产品，碘元素在周期表的位置是_______，单质碘升华克服的微粒间作用力为_______。
【答案】(1)AC
(2)     正     Pb—2e—+SO=PbSO4     负极
(3)AB
(4)     负     NaCl+H2ONaClO+H2↑     2
(5)          第五周期ⅦA族     分子间作用力

【详解】（1）由图可知，该装置为原电池，锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，铜为正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，溶液中锌离子通过阳离子交换膜进入正极区；
A．由分析可知，该装置为将化学能转化为电能的原电池，故正确；
B．电池工作一段时间后，甲池中锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，锌离子通过阳离子交换膜进入正极区，则溶液中硫酸根离子浓度基本不变，故错误；
C．电池工作一段时间后，甲甲池中锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，锌离子通过阳离子交换膜进入正极区，则乙池溶液的总质量增加，故正确；
D．由题意可知，该装置中离子交换膜为阳离子交换膜，则阴离子不能通过交换膜，故错误；
故选AC；
（2）由总反应方程式可知，二氧化铅电极为正极，铅电极为原电池的负极，硫酸根离子作用下铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，电极反应式为Pb—2e—+SO=PbSO4，当铅蓄电池充电时，铅电极连接直流电源的负极做电解池的阴极，故答案为：正；Pb—2e—+SO=PbSO4；负极；
（3）由图可知，通入氢气的a电极为原电池的负极，通入氧气的b电极为正极；
A．由分析可知，通入氢气的a电极为原电池的负极，故错误；
B．由分析可知，通入氧气的b电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为，故错误；
C．由图可知，该装置为氢氧燃料电池，电池的总反应方程式为，故正确；
D．氢氧燃料电池的生成物为无污染的水，是一种具有应用前景的绿色电源，故正确；
故选AB；
（4）由图可知，该装置为电解池，与直流电源负极a相连的A电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成生成氢气和氢氧根离子，与正极b相连的B电极为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，氯气与氢氧根离子反应生成次氯酸根离子，总反应方程式为NaCl+H2O2NaClO+H2↑；
①由分析可知，a为电池的负极，电池的总反应方程式为NaCl+H2ONaClO+H2↑，故答案为：负；NaCl+H2ONaClO+H2↑；
②由得失电子数目守恒可知，燃料电池每消耗1mol氧气，理论上可制得次氯酸钠的物质的量为=2mol，故答案为：2；
（5）①由题意可知，碘酸能与亚硫酸氢钠反应生成硫酸氢钠、硫酸钠、碘和水，表示反应电子转移的方向和数目的单线桥为 ，故答案为： ；
③碘元素的原子序数为55，位于元素周期表第五周期ⅦA族；碘单质为分子晶体，则单质碘升华克服的微粒间作用力为分子间作用力，故答案为：第五周期ⅦA族；分子间作用力。
12．化学反应的研究视角多种多样，指导着我们的生产和生活。
(1)以和为原料合成尿素是固定和利用的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应I：  
反应II：  
已知：  
请回答下列问题：
写出和为原料生成尿素和液态水的热化学方程式：_______，反应II自发进行的条件是：_______温。(选填“高”或“低”)
(2)如图表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定b代表的氢化物的化学式为：_______。

可用于合成甲醇，化学方程式为。
(3)图1是不同温度下的转化率随时间变化的曲线。

①由图1可知：_______；该反应的焓变_______0 (均填“>”、“＜”或“=”)。
②在温度下，往体积为的密闭容器中，充入和，测得和的物质的量随时间变化如图2所示，则，用氢气表示的平均反应速率为：_______，温度下，反应的平衡常数为_______。
③若保持容器体积不变，再充和，此时_______(填“>”“＜”或“=”)。
(4)若容器容积不变，下列措施可增加转化率的是_______(填字母)。
a.升高温度        b.将从体系中分离
c.使用合适的催化剂        d.充入，使体系总压强增大
e.充入
(5)在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在250℃、左右，选择此压强的理由是_______。

【答案】(1)     2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH= —130.98kJ/mol     高
(2)H2Se
(3)     ＜     ＜     0.0375 mol/(L·min)     7.68     >
(4)bd
(5)压强为.3×104kPa左右时，CO的转化率已经很大

【详解】（1）将已知反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知，①+②—③可得反应
2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(s)+H2O(l)，则ΔH=ΔH1+ΔH2—ΔH3=(−159.47kJ/mol)+( +72.49kJ/mol)—(+44.0kJ/mol)= —130.98kJ/mol，则反应的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH= —130.98kJ/mol；反应II为熵增的吸热反应，高温条件下反应ΔH-TΔS＜0，能自发进行，故答案为：2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH= —130.98kJ/mol；高；
（2）元素的非极性越强，气态氢化物的稳定性越强，与氢气反应放出的热量越多，反应的焓变越小，由图可知，a、b、c、d的焓变依次减小，则b为硒化氢，故答案为：H2Se；
（3）①由图可知，温度为T2时，反应先达到平衡，则T2大于T1，T2条件下平衡时一氧化碳的转化率小于T1，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，反应的焓变小于0，故答案为：＜；＜；
②由图可知，10min时，甲醇的物质的量为0.75mol，由方程式可知，0∼10min内氢气的反应速率为=0.0375 mol/(L·min)，平衡时，一氧化碳、氢气和甲醇的浓度分别为0.125mol/L、0.625mol/L、0.375mol/L，反应的平衡常数K==7.68，故答案为：0.0375 mol/(L·min)；7.68；
③若保持容器体积不变，再充0.6mol一氧化碳和0.4mol甲醇，反应的浓度熵Qc=≈3.46＜K，反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故答案为：>；
（4）a．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，一氧化碳转化率减小，故不符合题意；
b．将甲醇从体系中分离，平衡向正反应方向移动，一氧化碳转化率增大，故符合题意；
c．使用合适的催化剂，化学反应速率增大，但化学平衡不移动，一氧化碳的转化率不变，故不符合题意；
d．恒容条件下充入氦气，反应体系中各物质浓度不变，化学平衡不移动，一氧化碳的转化率不变，故不符合题意；
e．充入氢气，反应为的浓度增大，平衡向正反应方向移动，一氧化碳转化率增大，故符合题意；
故选bd；
（5）由图可知，压强为3×104kPa左右时，一氧化碳的转化率已经很大，继续增大压强，一氧化碳的转化率变化幅度不大，会逐渐生产成本，所以实际生产时选择压强为.3×104kPa左右，故答案为：压强为.3×104kPa左右时，CO的转化率已经很大。
13．室温下，测得醋酸溶液的电离度约为1％。完成下列填空：
(1)写出的电离平衡常数表达式_______，上述醋酸溶液的_______；水电离出的_______。
(2)加水稀释上述醋酸溶液，相对于原溶液，此时___。
A．不断减小    B．不断增大    C．无明显变化
(3)向上述醋酸溶液中逐滴加入等体积溶液。
①充分反应后溶液中，当，下列说法正确的是___；
A．加入促进了醋酸的电离
B．
C．混合后溶液呈中性
D．向溶液中滴加溶液的过程中，水的电离程度逐渐减小
②如果，此时溶液，则反应后的溶液中存在的微粒浓度由大到小的顺序为：___ (不包括水分子)。已知室温下，的电离平衡常数：； 的电离平衡常数：，。
(4)、、给合的能力由大到小的顺序是___。
(5)将少量醋酸滴入溶液中，反应的离子方程式是_______，从电离平衡移动的角度解释该反应进行的本质原因：_______。
【答案】(1)          4     10—10 mol/L
(2)C
(3)     AC     c(CH3COO—)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH—)
(4)＞＞CH3COO—
(5)     CH3COOH+=+CH3COO—     在溶液中存在如下水解平衡：+H2O+ OH—，加入的少量醋酸与OH—反应，平衡向右移动，有利于的生成

【详解】（1）醋酸是一元弱酸，在溶液中分步电离，电离常数表达式为，由溶液的电离度约为1％可知，溶液中的氢离子浓度为0.1mol/L×1％=10—4mol/L，溶液的pH为4，由水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度可知，溶液中水电离出的氢离子浓度为10—10 mol/L，故答案为：；4；10—10 mol/L；
（2）溶液中==，醋酸的电离常数和水的离子积常数为温度函数，温度不变，醋酸的电离常数和水的离子积常数不变，则加水稀释上述醋酸溶液时，溶液中和不变，故选C；
（3）①向上述醋酸溶液中加入等体积amol/L氢氧化钠溶液充分反应后，溶液中钠离子浓度和醋酸根离子浓度相等时，溶液呈中性，滴入氢氧化钠溶液的过程中，氢氧化钠促进醋酸的电离、促进水的电离， 由于醋酸溶液部分反应，滴入氢氧化钠溶液的体积小于0.1mL，故选AC；
②如果a=0.05醋酸溶液和氢氧化钠溶液反应得到等浓度的醋酸和醋酸钠混合溶液，溶液pH