浙江省丽水市2022-2023学年高二化学上学期期末考试试题（Word版附解析）

这是一份浙江省丽水市2022-2023学年高二化学上学期期末考试试题（Word版附解析），共19页。试卷主要包含了可能用到的相对原子质量等内容，欢迎下载使用。
丽水市2022学年第一学期普通高中教学质量监控
高二化学试题卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
考生须知：
1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，写在本试题卷上的答案一律无效。
3．非选择题的答案必须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。
4．可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cu 64
选择题部分
一、选择题(本大题共22小题，1~16题每小题2分，17~22题每小题3分，共50分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 某品牌运动饮料中含下列物质，属于弱电解质的是
A. 食用盐 B. 葡萄糖酸锌 C. 水 D. 三氯蔗糖
【答案】C
【解析】
【分析】水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质，酸、碱、盐都是电解质；在上述两种情况下都不能导电的化合物称为非电解质，蔗糖、乙醇等都是非电解质，大多数的有机物都是非电解质。单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。
【详解】A．食盐的主要成分为氯化钠，属于强电解质，A错误；
B．葡萄糖酸锌是一种无机盐，它主要由氢氧化锌和葡萄糖酸组成，不是电解质，B错误；
C．水是极弱电解质，C正确；
D．三氯蔗糖是卤代蔗糖衍生物的一种，是非电解质，D错误；
故选C。
2. 下列物质用途与盐类的水解无关的是
A. Na2CO3常用作去油污 B. 可溶性的铝盐、铁盐作净水剂
C. TiCl4溶于水制备TiO2 D. FeCl3溶液作为印刷电路板的“腐蚀液”
【答案】D
【解析】
【详解】A．Na2CO3溶液显碱性，油污在碱性条件下水解成可溶于水的物质，与盐类水解有关，A错误；
B．铝盐、铁盐常用于净水是利用铝离子、铁离子水解生成氢氧化铝、氢氧化铁胶体能吸附悬浮杂质，起到净水作用，与盐类水解有关，B错误；
C．在加热的条件下，TiCl4水解得TiO2•xH2O和HCl，反应方程式为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O↓+4HCl↑，加热制备得到TiO2，和盐类水解有关，C错误；
D．FeCl3可用作铜制电路板的腐蚀剂,利用了Fe3+的氧化性，与水解无关，D正确；
故选D。
3. 下列能层或能级符号不正确的是
A. M B. 4s C. 3p D. 2d
【答案】D
【解析】
【详解】A．第三能层用M表示，A不符合；
B．第四能层有s、p、d、f能级，B不符合；
C．第三能层有s、p、d能级，C不符合；
D．第二能层没有d能级，D 符合；
故选D。
4. 下列有关能源的叙述不正确的是
A. 可燃冰因稀缺而难以被规模化开采使用
B. 超低温液氧液氢火箭推进剂无毒、无污染、高效能
C. 碳捕集、利用与封存技术可实现CO2资源化利用
D. 氢气、烃、肼等液体或气体均可作燃料电池的燃料
【答案】A
【解析】
【详解】A．可燃冰开采因技术限制而难以被规模化开采使用，故A错误；
B．超低温液氧液氢火箭推进剂无毒、无污染、高效能，不产生有害物质，故B正确；
C．碳捕集、利用与封存技术可实现CO2资源化利用，故C正确；
D．氢气、烃、肼等液体或气体均可作燃料电池的燃料，故D正确；
答案选A。
5. 已知反应：2NO(g) + Br2(g)2NOBr(g)　ΔH = -a kJ·mol-1(a﹥0)，其反应机理如下：
① NO(g) + Br2(g)NOBr2(g)　 快
② NO(g) + NOBr2(g)2NOBr(g)　 慢
下列有关该反应的说法不正确的是
A. 该反应的速率主要取决于②的快慢
B. NOBr2是该反应的中间产物
C. 正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D. 增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应速率主要取决于慢的一步，所以反应速率主要取决于②的快慢，A正确；
B．由反应机理可知NOBr2是中间生成中间消耗，NOBr2是中间产物，B正确；
C．正反应放热，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ·mol-1，C正确；
D．增大浓度，活化分子百分数不变，D错误；
故选D。
6. 下列说法不正确的是
A. ΔH < 0为放热反应
B. 化学键断裂与形成时的能量变化是化学变化中能量变化的主要原因
C. 在25℃和101 kPa时，相同浓度的盐酸、醋酸溶液分别与NaOH溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出的热量相等
D. 已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = -890.3 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A．吸热反应大于零，放热反应小于零，A正确；
B．旧键断裂吸收能量，新键生成放出能量，所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，B正确；
C．在25℃和101 kPa时，相同浓度的盐酸、醋酸溶液分别与NaOH溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，醋酸电离过程吸热，反应放出的热量小于盐酸，C错误；
D．甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = -890.3 kJ·mol-1，D正确；
故选C。
7. 下列说法正确的是
A. Zn分布在元素周期表d区 B. 第四周期含14种金属元素
C. 稀有气体基态原子最外层都是ns2np6 D. 116 Lv位于周期表第七周期第ⅣA族
【答案】B
【解析】
【详解】A．Zn元素位于周期表的ds区，A错误；
B．第四周期中，金属元素有K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge共14种元素，B正确；
C．稀有气体的基态原子的最外层电子排布均达到稳定结构，氦原子最外层电子数为2，除氦外最外层电子的排布通式为ns2np6，C错误；
D．116 Lv是元素周期表第116 号元素，116 Lv的原子核外最外层电子数是6，7个电子层，可知116 Lv位于元素周期表中第七周期第VIA族，D错误；
故选B。
8. 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A. NH、Na+、HCO、Cl-
B. H+、Na+、CH3COO-、NO
C. Fe3+、S2-、NH、SO
D. Na+、Fe3+、SO、SCN-
【答案】A
【解析】
【详解】A．NH、Na+、HCO、Cl-在溶液中不反应，可以大量共存，A选；
B．H+、CH3COO-在溶液中反应转化为醋酸，不能大量共存，B不选；
C．Fe3+、S2-在溶液中发生氧化还原反应生成亚铁离子（或硫化亚铁）和单质硫，不能大量共存，C不选；
D．Fe3+、SCN-在溶液中转化为络合物，不能大量共存，D不选；
答案选A。
9. 下列说法正确的是
A. 基态Cr原子的价层电子：3d54s1，违反能量最低原理
B. 基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，违反能量最低原理
C. 基态C原子的价层电子排布图： ，违反泡利原理
D. 基态Fe3+的3d电子排布图： ，违反洪特规则
【答案】C
【解析】
【分析】泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，自旋方向相反；
洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
【详解】A．基态Cr原子的价层电子：3d54s1，处于半充满稳定结构，能量低，符合能量最低原理，A错误；
B．基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，符合洪特规则，符合能量最低原理，B错误；
C．泡利认为，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且他们的自旋方向相反，所以基态C原子的价层电子排布图： ，违反的是泡利原理，C正确；
D．基态Fe3+的3d电子排布图： ，符合洪特规则，D错误；
答案选C。
10. 下列有关电化学腐蚀和电化学保护的说法，不正确的是

A. 图甲是钢铁的吸氧腐蚀示意图
B. 图乙中的电解质溶液呈酸性
C. 图丙中的电子被强制流向钢闸门
D. 图丁是牺牲阳极示意图，利用了电解原理
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲中氧气得到电子转化为氢氧根离子，属于钢铁的吸氧腐蚀示意图，A正确；
B．图乙中氢离子得到电子转化为氢气，属于钢铁的析氢腐蚀，说明电解质溶液呈酸性，B正确；
C．图丙中钢铁和电源的负极相连，作阴极被保护，这说明电子被强制流向钢闸门，C正确；
D．图丁中负极是锌，属于牺牲阳极的阴极保护法，利用了原电池原理，D错误；
答案选D
11. 现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，X最外层电子数是内层电子总数的一半，Y与Z同周期且相邻，基态Z原子3p能级有2个空轨道，Q原子半径在同周期元素中最小。下列说法不正确的是
A. X单质在空气中燃烧的产物为X2O B. Z与Q形成的化合物是离子化合物
C. 最高价氧化物的水化物碱性Z ˂ Y D. Q单质及其某些化合物可用于自来水消毒
【答案】B
【解析】
【分析】X最外层电子数是内层电子总数的一半，且X原子序数最小，则X是Li，基态Z原子3p能级有2个空轨道，其价层电子排布为3s23p1，则Z为Al，Y与Z同周期且相邻，且Y的原子序数小，则Y为Mg，Q原子半径在同周期元素中最小，且其原子序数比Al大，则Q为Cl，以此解题。
【详解】A．X是Li，在空气中燃烧，和氧气反应生成Li2O，A正确；
B．Z为Al，Q为Cl，两者形成的化合物AlCl3为共价化合物，B错误；
C．Z为Al，Y为Mg，金属性Mg>Al，则其最高价氧化物的水化物碱性Al(OH)3 ˂ Mg(OH)2，C正确；
D．Q为Cl，其单质氯气，其氧化物ClO2，都可用于自来水消毒，D正确；
故选B。
12. 食醋是厨房常用的调味品，25 ℃时，CH3COOH的Ka=1.8×10-5，醋酸溶液加水稀释后，下列说法正确的是
A. CH3COOH的电离程度减小 B. Ka增大
C. CH3COO-数目增多 D. 减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．稀释促进弱电解质的电离，故醋酸溶液加水稀释后，CH3COOH的电离程度增大，A错误；
B．Ka只与温度有关，故稀释时，Ka不变，B错误；
C．稀释促进弱电解质的电离，故醋酸溶液加水稀释后，CH3COO-数目增多，C正确；
D．醋酸的电离平衡常数，稀释时氢离子浓度减小，电离常数不变，则增大，D错误；
故选C。
13. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 甲基橙滴加到pH=2的溶液中呈红色，滴加到pH=6的溶液中呈黄色
B. 由NO2和N2O4组成的平衡体系：2NO2(g)N2O4(g)，恒温缩小容积，平衡后气体颜色比原平衡深
C. Na(l) + KCl(l)2NaCl(l)+K(g)，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾
D. 实验室配制氯化铁溶液时，先将FeCl3晶体溶解在较浓的盐酸中，然后加水稀释到需要的浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲基橙在中性或碱性溶液中是以磺酸钠盐的形式存在，在酸性溶液中转化为磺酸，甲基橙滴加到pH=2的溶液中呈红色，滴加到pH=6的溶液中呈黄色，可以用平衡移动原理解释，A项正确；
B．存在平衡，恒温缩小容积的浓度增大，颜色变深，不能用平衡移动原理解释，B项错误；
C．中，将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，减小了生成物浓度，有利于反应正向移动，可以用平衡移动原理解释，C项正确；
D．配置氯化铁溶液时，会发生，加入盐酸中，增大了氢离子浓度，平衡逆向移动，可与抑制水解，可以用平衡移动原理解释，D项正确；
答案选B。
14. 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点，HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是

A. 反应物的总能量小于生成物的总能量
B. 该历程中正反应最大的活化能为186.19 kJ·mol−1
C. 两种产物中P2更稳定
D. 相同条件下Z转化为产物的速率: v (P1)﹥v (P2)
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据反应历程图可知，产物相对能量低于反应物相对能量，故A错误；
B．根据反应历程图可知，中间产物Z变为过渡态IV，需要活化能最大，为186.19 kJ·mol−1，故B正确；
C．P2能量更低，更稳定，故C正确；
D．相同条件下反应需要活化能越小，则越需要效率更快，故D正确；
答案选A。
15. 锶(Sr)与人体骨骼的形成密切相关，某品牌矿泉水中含有SrSO4。已知其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是

A. 蒸发可以使溶液由a点变到b点
B. 363 K时，a点对应的溶液不均一稳定
C. 温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小
D. 283K的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．蒸发时，溶剂减少，硫酸根离子浓度和锶离子浓度都增大，故不能由a点变到b点，A错误；
B．a点在363K的上方，属于过饱和溶液，不均一稳定，B正确；
C．Ksp(SrSO4)只与温度有关，则温度一定时Ksp(SrSO4)不变，C错误；
D．283K时的饱和SiSO4溶液升温到363K时，有固体析出，溶液仍为饱和溶液，D错误；
故选B。
16. 含氯、硫、磷等元素的化合物是重要的化工原料，有关比较中不正确的是
A. 原子半径：P > S > Cl B. 第一电离能：P < S < Cl
C. 电负性： P < S < Cl D. 最简单氢化物热稳定性：P < S < Cl
【答案】B
【解析】
【详解】A．同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，所以原子半径：P > S > Cl，故A正确；
B．P核外电子排布为半充满稳定结构，第一电离能大于S，故B错误；
C．同周期元素，从左到右，远点复兴逐渐增大，所以电负性： P < S < Cl，故C正确；
D．元素非金属性越强，最简单氢化物越稳定，所以最简单氢化物的热稳定性：P < S < Cl，故D正确；
答案选B。
17. 在可逆反应 2SO2 (g) + O2 (g)2SO3(g)的平衡状态下，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，平衡移动过程中，下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)
A. Q变大，K变大，SO2转化率减小 B. Q变小，K不变，SO2转化率增大
C. Q变小，K变大，SO2转化率减小 D. Q变大，K不变，SO2转化率增大
【答案】B
【解析】
【详解】当可逆反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，氧气的浓度增大，浓度商Q变小，平衡向右移动，则SO2转化率增大，平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变，B符合题意；
故选B。
18. 溶液pH在生产生活中非常重要，下列有关溶液pH说法正确的是
A. 升高温度，0.1 mol·L−1 NaOH溶液pH减小，碱性减弱
B. 相同pH的CH3COOH和NH4Cl溶液导电能力相同
C. 25 ℃时，pH=3的HCl与pH=11的BOH溶液等体积混合，pH可能小于7
D. 25 ℃时，某酸溶液c(H+)为该溶液中水电离出c(H+)的106倍，则该溶液pH等于4
【答案】D
【解析】
【详解】A．氢氧化钠中氢离子由水电离，升高温度，水电离的氢离子浓度增大，所以氢氧化钠溶液的pH减小，氢氧根离子浓度不变，则碱性不变，故A错误；
B．相同pH的CH3COOH和NH4Cl溶液导电能力不相同，CH3COOH是弱酸，溶液中大多数是分子，NH4Cl是盐，可完全电离，溶液中离子较多，导电能力更强，故B错误；
C．HCl与BOH溶液混合会生成氯化硼，属于强酸弱碱盐，所以溶液显酸性，pH一定小于7，故C错误；
D．酸溶液中，氢氧根离子是水电离的，则水电离产生的，则有溶液中的氢离子浓度为：，计算的，所以溶液的pH为4，故D正确；
故选D。
19. Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是

A. 充电时，Li+从阴极穿过离子交换膜向阳极迁移
B. 放电时，正极发生反应：O2+2Li++2e-=Li2O2
C. 左槽和右槽只能使用非水电解质溶液
D. 该蓄电池可实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能
【答案】A
【解析】
【分析】充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)，则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2↑，结合图示，充电时金属Li电极为阴极，光催化电极为阳极；则放电时金属Li电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。
【详解】A．充电时，Li+向阴极迁移，A错误；
B．放电时总反应为2Li+O2= Li2O2，正极反应为O2+2Li++2e-=Li2O2，B正确；
C．电池有活泼碱金属锂参与反应，只能使用非水电解质溶液，C正确；
D．蓄电池先由光催化产生电能，电解Li2O2，电能转化为化学能，然后Li与O2反应放电又将化学能转为电能，实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能，D正确；
故选A。
20. 下列关于化学反应方向的叙述不正确的是
A. 化学反应的方向受焓变、熵变、温度影响
B. 将氯化铵晶体与氢氧化钡晶体置于小烧杯中混合，产生刺激性气体，说明该反应低温自发，高温非自发
C. 常温下很容易发生反应4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)，说明该反应ΔH< 0
D. NaHCO3(s) + HCl(aq) = NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l) ΔH = +31.4 kJ·mol-1，反应能自发进行的原因是体系有自发地向熵增方向转变的倾向
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据判据ΔH-TΔS可知，反应焓变ΔH、熵变ΔS、温度都可以影响反应方向，A正确；
B．氯化铵晶体与氢氧化钡晶体产生刺激性气体，属于熵增、焓增的反应，高温有利于反应自发进行性，B错误；
C．4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)，△S 0，若反应能自发进行，则△S>0，与反应方程式一致，体系有自发地向熵增方向转变的倾向，D正确；
故选B。
21. 下列有关实验操作、结论说法不正确的是
A. 将2 mL 0.5 mol·L−1 CuCl2溶液加热，溶液由蓝绿色变黄绿色，说明CuCl2溶液中存在的 [Cu(H2O)4]2+(蓝色) + 4Cl- [CuCl4]2- (黄色) + 4H2O是吸热过程
B. 向盛有2 mL 0.1 mol·L−1 AgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1 mol·L−1 NaCl溶液，产生白色沉淀，再滴加4滴0.1mol·L−1 KI溶液，产生黄色沉淀，说明Ksp(AgI) < Ksp(AgC1)
C. 标准盐酸滴定未知碱时(酚酞作指示剂)，边滴边摇动锥形瓶，直到因滴加半滴酸后，溶液颜色从粉红色刚好变为无色，且半分钟内不变色为止
D. 将盛放在烧杯中的40 mL蒸馏水煮沸，然后向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，即制得Fe(OH)3胶体
【答案】B
【解析】
【详解】A．吸热反应加热后平衡正向移动，现象从蓝绿色变黄绿色，A正确；
B．2 mL 0.1 mol·L−1 AgNO3溶液中Ag+数目远远大于2滴0.1 mol·L−1 NaCl溶液中Cl-数目，产生白色沉淀后仍剩余大量Ag+，再滴加KI溶液与剩余Ag+产生黄色沉淀，不能说明Ksp(AgI) < Ksp(AgC1)，B错误；
C．盐酸滴定碱时，用酚酞作指示剂，终点判断：滴入最后一滴盐酸时，溶液颜色从粉红色刚好变为无色，且半分钟内不变色，C正确；
D．Fe(OH)3胶体的制备：将蒸馏水煮沸，逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，D正确；
故选B。
22. 工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。工业制硫酸的原理示意图：

SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化情况见下表：
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
989
99.2
99.6
99.7
550
856
92.9
94.9
97.7
98.3
下列说法不正确的是
A. 使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
B. 通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高
C. 工业生产中通入过量的空气可以提高SO2的平衡转化率
D. 反应选择在400～500 ℃，主要是让V2O5的活性最大、SO2的平衡转化率提高
【答案】D
【解析】
【详解】A．使用催化剂加快反应速率，可以缩短反应达到平衡所需的时间，A正确；
B．根据表中数据可判断常压下SO2的转化率已相当高，所以通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高，增大压强对设备要求高，增加成本，B正确；
C．氧气是反应物之一，工业生产中通入过量的空气促使平衡正向移动，因此可以提高SO2的平衡转化率，C正确；
D．反应选择在400～500 ℃，主要是让V2O5的活性最大，由于正反应是放热反应，因此高温下SO2的平衡转化率会降低，D错误；
答案选D。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题，共50分)
23. 回答下列问题
（1）基态Cu原子的价层电子排布式为______；位于元素周期表______区。
（2）已知电负性H 2.1、Si 1.8，则SiH4中Si的化合价为______。
（3）基态Ge原子有______种不同能量的电子。
（4）基态原子核外电子填充在5个轨道中的元素有______(填元素符号)。
【答案】（1） ①. 3d104s1 ②. ds
（2）+4 （3）8
（4）N、O、F、Ne
【解析】
【小问1详解】
Cu是29号元素，原子核外电子数为29，价层电子排布式为3d104s1；位于元素周期表ds区。
【小问2详解】
按照电负性，Si是1.8，H是2.1左右，键合电子应该偏向H，H显-1价，Si显+4。
【小问3详解】
Ge是32号元素，基态Ge原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2；其原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p能级，有几个能级，就有几种不同能量的电子，所以有8种不同能量的电子。
【小问4详解】
基态原子的核外电子填充在5个轨道中的元素有N、O、F、Ne，有4种元素。
24. 能源短缺是人类面临的重大问题之一。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景，利用焦炉气中的H2与工业尾气中捕集的CO2制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49 kJ·mol-1，该反应一般通过如下步骤来实现：
① CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1
② CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2= -90 kJ·mol-1
（1）反应①的ΔH1 =______ kJ·mol-1。
（2）反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______(填标号)。

（3）甲醇燃料可替代汽油、柴油，用于各种机动车、锅灶炉使用。已知：在25 ℃和101 kPa下，1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l) 时放出的热量为726.5 kJ，请写出甲醇燃烧的热化学方程式______。
（4）甲醇燃料电池不需要燃料的前期预处理程序，能直接通过特定的方式使甲醇和空气反应产生电流，已广泛应用于电动车，其工作原理如图，消耗0.1 mol甲醇时需要标准状况下O2的体积为______L。

（5）电催化还原CO2制甲醇是研究的新热点，提高催化剂的性能和甲醇转化的选择性是重点方向，试验反应系统简图如图，阴极上的电极反应式为______。

【答案】（1）+41 （2）A
（3）2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH =-1453 kJ·mol-1
（4）3.36 （5）CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O
【解析】
【小问1详解】
设方程式③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49 kJ·mol-1，根据盖斯定律可知，①=③-②，则ΔH1 =(-49 kJ·mol-1)-( -90 kJ·mol-1)= +41 kJ·mol-1；
【小问2详解】
根据第一问分析，总反应是放热反应，且第一步是吸热反应，符合条件的为A、C，再结合反应①为慢反应，则其活化能较大，则符合要求的为A；
【小问3详解】
根据题意可知甲醇燃烧的热化学方程式为：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH =-1453 kJ·mol-1；
【小问4详解】
甲醇燃料电池负极反应为，则消耗0.1mol甲醇时，会转移0.6mol电子，需要氧气，体积为3.36L；
【小问5详解】
由图可知在阴极，二氧化碳得到电子生成甲醇，电极反应式为：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O。
25. 汽车等交通工具为出行、物流带来了舒适和方便。然而，燃油车排放的尾气中含有大量的氮氧化物。NOx的处理是环境科学研究的热点课题，利用活性炭对NO进行吸附。
（1）向容积为2 L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　ΔH= -34.0 kJ·mol-1，NO和N2的物质的量变化如表所示：
物质的量/mol
T1/℃
T2/℃
0
5 min
10 min
15 min
20 min
25 min
30 min
NO
2.0
1.16
0.80
0.80
0.50
0.40
0.40
N2
0
0.42
0.60
0.60
0.75
0.80
0.80
① 0-5 min内，以N2表示该反应速率v(N2)=______，第15 min后，将温度调整为T2，数据变化如上表所示，则T1______ T2(填“>、< 或 =”)。
② 若为绝热恒容容器，下列表示该反应已达到平衡状态的是______(填字母)。
A．混合气体的密度不再变化 B．温度不再变化
C．NO和的消耗速率之比为1:2 D．混合气体中c(NO) = c(N2)
（2）恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体，反应相同时间时NO的转化率随温度的变化如图所示：

图中a、b、c三点，达到平衡的点是______。
（3）现代技术处理尾气的反应原理是 NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)3H2O(g) + 2N2(g) ΔH < 0。450 ℃时，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol NO、1 mol NO2和2 mol NH3，12 min时反应达到平衡，此时的转化率为50%，体系压强为P0 MPa。450℃时该反应的平衡常数Kp =______ (用含P0的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】（1） ①. 0.042 mol·L-1·min-1 ②. ＞ ③. AB
（2）bc （3）3P0
【解析】
【小问1详解】
① 0～5 min内生成氮气的物质的量是0.42mol，浓度是0.21mol/L，以N2表示该反应速率v(N2)= 0.21mol/L÷5min＝0.042 mol·L-1·min-1，第15 min后，将温度调整为T2，氮气的物质的量增加，NO的物质的量减少，说明平衡正向进行，由于正反应是放热反应，所以T1＞T2。
②A．由于反应前后体积不变，气体质量是变化的，因此密度是变化的，所以混合气体的密度不再变化可以说明反应达到平衡状态；
B．温度不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态；
C．NO和的消耗速率之比为1:2，根据方程式可知正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态；
D．混合气体中c(NO)=c(N2)，不能说明正逆反应速率相等，不一定处于平衡状态；
答案选AB；
【小问2详解】
随着温度升高，NO转化率升高，达到最高点以后，继续升高温度，NO转化率较低，由于正反应是放热反应，升高温度平衡逆向进行，所以图中a、b、c三点，达到平衡的点是bc。
【小问3详解】
在2 L恒容密闭容器中充入1 mol NO、1 mol NO2和2 mol NH3，12 min时反应达到平衡，此时的转化率为50%，消耗氨气是1mol，根据方程式可知消耗0.5mol NO、0.5 mol NO2，同时生成1.5mol氨气和1mol氮气，体系压强为P0 MPa，则450℃时该反应的平衡常数Kp=＝3P0。
26. 表中是常温下H2CO3、H2S的电离常数和Cu(OH)2的溶度积常数：
H2CO3
H2S
Cu(OH)2
K1=4.2×10-7
K2=5.6×10-11
K1=1.1×10-7
K2=1.0×10-14
Ksp＝2×10-20

（1）CO和HCO结合质子能力较强的是_____。
（2）常温下0.1 mol·L-1Na2S溶液的pH约为13，用离子方程式表示溶液显碱性的原因_____，该溶液中c(HS-)______c(S2-) (填“>、< 或 =”)。
（3）常温下某CuCl2溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol·L-1，如果要生成Cu(OH)2沉淀，则应调整溶液pH大于______；若要配制1000 ml 2 mol·L-1的CuCl2溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，至少需要滴加0.2 mol·L-1的盐酸______滴。(每滴溶液的体积约0.05 mL，加入盐酸后溶液体积变化忽略不计)
【答案】（1）CO
（2） ①. S2-+H2OHS-+OH- ②. >
（3） ①. 5 ②. 10
【解析】
【小问1详解】
根据表格中数据，碳酸的K2< K1，故碳酸根离子结合质子的能力较强；
【小问2详解】
常温下0.1mol·L-1Na2S溶液的pH约为13，溶液显碱性的原因是硫离子的水解，用离子方程式表示为：S2-+H2O⇌HS-+OH-，HS-+H2O ⇌H2S+OH-。S2-+H2O ⇌HS-+OH-的水解平衡常数：Kh=，即，所以溶液中c(HS-)>c(S2-)，故答案为：S2-+H2O⇌HS-+OH-；>；
【小问3详解】
Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2+)·c2(OH－)，当c（Cu2+）＝0.02mol·L-1时，c(OH－)＝1×10-9 mol·L-1，则c(H＋)＝1×10-5mol·L-1，所有pH要大于5；
配制2mo1·L-11000mL CuCl2溶液时，若不出现浑浊现象，则c(Cu2+)×c2(OH−)⩽Ksp[Cu (OH)2], 因25℃时KSP[Cu (OH)2]=2.0×10-20，则c(OH−)⩽1×10-10mol/L，故c(H+)⩾1×10-4mol/L，则加入盐酸的体积至少为(1L×1×10-4mol/L)/(0.2mol/L)=0.0025L=0.5mL，需要盐酸的滴数=。
27. 某校化学活动小组按如图所示流程由粗氧化铜样品(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取硫酸铜晶体。

已知Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示:

开始沉淀
完全沉淀
Cu2+
5.2
6.4
Fe2+
7.6
9.6
Fe3+
2.7
3.7
请回答下列问题:
（1）溶液A中所含金属阳离子为______。
（2）物质X应选用 (填序号)。
A. 氯水 B. 双氧水 C. 铁粉 D. 高锰酸钾
（3）步骤④的顺序为：将溶液转移至蒸发皿中加热→______→洗涤、自然干燥(填序号)。
A．蒸发至大量晶体析出 B．蒸发浓缩至表面出现晶膜 C．冷却至室温 D．停止加热用余热蒸干 E．趁热过滤 F．过滤
（4）用“间接碘量法”可以测产品中Cu元素的含量，过程如下：
Ⅰ．称取产品5.0 g溶解于水配成100 mL溶液。
Ⅱ．取试液20.00 mL于锥形瓶中，加入过量KI固体，发生反应：2Cu2++4I- = 2CuI↓+I2。
Ⅲ．以淀粉溶液为指示剂，用0.20 00 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定，前后共测定四组。消耗Na2S2O3标准溶液的体积如下表：(已知：I2+2S2O= 2I-+S4O)。
滴定次数
第一次
第二次
第三次
第四次
滴定前读数(mL)
0.10
0.36
1.10
0.00
滴定后读数(mL)
20.12
20.34
23.82
20.00
① 判断滴定终点的现象是______。
② 产品中Cu元素的百分含量为______。
【答案】（1）Cu2+、Fe2+ （2）B
（3）BCF （4） ①. 最后半滴试液滴入，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液无明显变化 ②. 25.6%
【解析】
【分析】样品溶于过量硫酸中，FeO生成FeSO4，CuO生成CuSO4，故沉淀Ⅰ为不溶于酸的杂质，过程②→④为除去铁元素的过程，根据Fe3+的沉淀范围，X应该是氧化剂，将Fe2+氧化至Fe3+，再加入Cu(OH)2促进Fe3+水解而除去，最后蒸发浓缩、冷却结晶获得硫酸铜晶体。
【小问1详解】
溶液A的溶质为CuSO4、FeSO4、H2SO4，所含金属阳离子为Cu2+、Fe2+；
【小问2详解】
根据分析，X应为氧化剂，但氯水、高锰酸钾会引入新的杂质离子，因此最好选用H2O2，答案选B；
【小问3详解】
硫酸铜晶体中含有结晶水，应采用降温结晶的方式分离，具体操作为：蒸发浓缩至有晶膜出现，冷却至大量固体析出，过滤、洗涤、干燥，故顺序为BCF；
【小问4详解】